Cromatograma: para qué sirve y tipos
El cromatograma es un registro gráfico bidimensional obtenido en un medio absorbente, que muestra la separación de sustancias mediante una cromatografía. En el cromatograma se forma un patrón visible, picos o manchas, que reflejan la separación física de los componentes de una mezcla.
La figura inferior es un cromatograma con tres picos, A, B y C, de tres componentes de la muestra separada por cromatografía. Se observa que cada uno de los tres picos tiene diferente altura y ubicación en el eje del tiempo del cromatograma.
El eje de las ordenadas o Y registra información de la intensidad de la señal (en milivoltios mV en este caso). Representa el registro, dependiendo del detector, de alguna propiedad física propia de la sustancia o componente separado de la mezcla.
La altura del pico es proporcional a la concentración del componente separado de la muestra en un sistema óptimo. Así, por ejemplo, es fácil visualizar que el componente B se encuentra en mayor proporción que A y C.
En la abscisa o eje X, se representa el tiempo de retención de los componentes de la muestra o mezcla. Es el tiempo que transcurre desde la inyección de la muestra hasta que se detiene, siendo es diferente para cada sustancia pura.
Índice del artículo
Constituye el registro final de todo el proceso de la cromatografía. De él se obtienen parámetros que son de interés analítico. Este puede obtenerse como un archivo electrónico, un histograma impreso o en el soporte del proceso; en papel, por ejemplo.
El eje Y es generado por detectores de señal o intensidad de respuesta, como espectrofotómetros. Es indispensable un análisis óptimo del tiempo, de las características de los picos o manchas obtenido; el tamaño, ubicación, color, entre otros aspectos.
Los análisis de los cromatogramas requieren en general el uso de controles o estándares, sustancias de identidad y concentración conocida. El análisis de estos controles permite establecer por comparación con las muestras características de los componentes de la muestra investigada.
En el cromatograma se puede realizar la observación y análisis de cómo se realizó la separación de los componentes de una mezcla. Su óptimo estudio permite identificar una sustancia, evidenciar su pureza, cuantificar la cantidad de sustancias presentes en una mezcla, entre otros aspectos.
La información extraída puede ser de tipo cualitativo; por ejemplo, cuando se identifican sustancias y se determina su pureza. La información cuantitativa se relaciona con la determinación del número de componentes de la mezcla y la concentración del analito separado.
Analizando los resultados del cromatograma se pueden identificar diversas sustancias comparando los tiempos de retención con el de las sustancias conocidas. Se puede observar si las sustancias en estudio recorren la misma distancia si tienen el mismo tiempo que las sustancias conocidas.
Por ejemplo, el cromatograma permite detectar e identificar en la orina de atletas metabolitos de fármacos como estimulantes y esteroides. Es un apoyo importante en el estudio e investigación de algunos metabolitos producidos por trastornos genéticos en el recién nacido.
El cromatograma facilita la detección de hidrocarburos halogenados presentes en el agua potable, entre otras sustancias. Es indispensable en los análisis de laboratorio de control de calidad, ya que permite detectar e identificar los contaminantes presentes en los diversos productos.
En un cromatograma se pueden distinguir entre sustancias puras e impuras. Una sustancia pura produciría un solo pico en el cromatograma; mientras que una sustancia impura produciría dos o más picos.
Ajustando adecuadamente las condiciones en las cuales se realiza la cromatografía, se puede evitar que dos sustancias formen un solo pico.
Mediante el análisis del área de los picos del cromatograma se puede calcular la concentración de los componentes de la muestra.
Por lo tanto, el área del pico es proporcional a la cantidad de la sustancia presente en la muestra. Estos datos cuantitativos son obtenidos en sistemas de alta sensibilidad, como los que generan las cromatografías de gases o líquidas, por ejemplo.
Una de las clasificaciones de los cromatogramas tiene relación estrecha con los diferentes tipos de cromatografía, los cuales generan el correspondiente cromatograma.
Dependiendo de las condiciones de ejecución, de los detectores, entre otros aspectos, el cromatograma variará en su contenido y calidad.
El cromatograma puede generarse directamente en papel o capa fina, mostrando directamente la distribución o reparto de los componentes de la muestra.
Es muy útil para la separación y estudio de sustancias coloreadas que tienen pigmentos naturales, como la clorofila. Puede ser sometido a procesos de revelado en caso de que las sustancias no tengan color natural, y es útil para estudios cualitativos.
El cromatograma puede obtenerse también empleando un detector que registra la respuesta, salida o señal final de la cromatografía. Como se mencionó antes, este detector suele ser un espectrofotómetro, un espectrómetro de masas, secuenciadores automáticos, electroquímicos, entre otros.
Los cromatogramas generados en columnas, bien sea de gases, o líquidos, así como aquellos de alta resolución en capa fina, emplean detectores.
Dependiendo del tipo de detector el cromatograma se puede clasificar en diferencial o integral, según la forma de respuesta del detector.
Cromatograma diferencial
Un detector diferencial mide continuamente la señal de respuesta del cromatograma, mientras que los detectores integrales miden de forma acumulativa la señal correspondiente.
Un cromatograma diferencial es un cromatograma obtenido por un detector diferencial. Entre estos detectores se pueden mencionar, por ejemplo, los espectrofotómetros y los detectores de cambios en la conductividad eléctrica.
Este tipo de cromatograma ha mostrado el resultado de la separación de aniones de una muestra, detectados mediante fotometría indirecta. También los mismos resultados han sido obtenidos para el estudio de los iones, por ejemplo, con detección final por conductimetría.
La grafica superior muestra el ejemplo de un cromatograma diferencial, obtenido por secuenciadores automáticos de ADN (ácido desoxirribonucleico). El gráfico muestra claramente picos de cuatro colores, un color para cada una de las bases nitrogenadas del ADN.
Mediante el apoyo de un programa computarizado, se facilita la interpretación de la secuencia de las bases del ADN analizado, así como para analitos más complejos.
Cromatograma integral
El cromatograma integral se corresponde con el obtenido por un detector integral. En este cromatograma se evidencia la salida de un solo componente en estudio. No se obtienen varios picos como en el diferencial.
En el cromatograma integral se obtiene un registro con una forma descrita como escalón. Esta forma es la porción del cromatograma que se corresponde con la cantidad de una sola sustancia que sale de la columna.
- Bhanot, D. (2013). How to Read a Chromatogram? Recuperado de: lab-training.com
- Carey, F. A. (2006). Química Orgánica Sexta Edición. Editorial Mc Graw Hill
- Chromatography Today. (2014). What is a Chromatogram? Recuperado de: chromatographytoday.com
- Mathias, J. (2018). A Beginner‘s Guide: How to Interpret Gas Chromatography Chromatography Mass Spectrometry Results. Recuperado de: innovatechlabs.com
- Sociedad Española de Cromatografía y Técnicas Afines. (2014). El cromatograma. Recuperado de: secyta.es
- Wikipedia. (2019). Paper Chromatography. Recuperado de: wikipedia.org