El cromatógrafo es un equipo esencial en los laboratorios que se utiliza para la separación de compuestos en muestras complejas. Aunque está estrechamente relacionado con la técnica de cromatografía, aquí nos enfocaremos en la máquina en sí y su importancia en los procesos analíticos en sus aplicaciones científicas, químicas y biológicas.
¿Por qué son importantes los cromatógrafos en el laboratorio?
Aunque la técnica varía según el tipo de cromatógrafo, el objetivo siempre es el mismo: dividir una mezcla en sus componentes más simples para su análisis.
Esta capacidad, aunque parezca algo banal, es fundamental en campos como la química analítica, la biotecnología, la farmacología y la industria alimentaria para el control de calidad de muchos productos o en la investigación científica para encontrar nuevos compuestos.
El uso de cromatógrafos no solo acelera los procesos de separación, sino que también mejora la exactitud y la precisión de los resultados garantizando la pureza de cada componente dentro de una mezcla.
Tipos de cromatógrafos
Existen diferentes tipos de cromatógrafos, cada uno diseñado para trabajar con muestras específicas y obtener resultados precisos en base a las necesidades del análisis. Los más comunes son:
- Cromatógrafo de Gases (GC): Este tipo de cromatógrafo es utilizado para la separación de compuestos volátiles, lo que lo hace ideal para el análisis de gases y líquidos que pueden ser vaporizados sin descomponerse. Es muy empleado en la industria petroquímica, control ambiental y en la investigación de aromas o contaminantes.
- Cromatógrafo Líquido (HPLC): El cromatógrafo de líquidos de alta resolución es utilizado para separar compuestos que no son fácilmente volatilizables. Es común en laboratorios farmacéuticos, clínicos y de biotecnología. Este equipo permite trabajar con diferentes fases móviles lo que ofrece una mayor versatilidad en los tipos de análisis que se pueden realizar.
- Cromatógrafo de Líquido a Presión Normal (LC): Similar al HPLC pero diseñado para aplicaciones menos exigentes donde no se requiere alta presión. Es ideal para laboratorios de investigación académica o estudios rutinarios donde la alta precisión no es tan crítica.
- Cromatógrafo de Intercambio Iónico: Este cromatógrafo es utilizado para analizar y separar iones y moléculas cargadas como en el caso de aminoácidos, proteínas o nucleótidos. Es especialmente útil en biotecnología y análisis clínico.
Cromatógrafo líquido (HPLC)
¿Cómo se utiliza un cromatógrafo en el laboratorio?
Utilizar un cromatógrafo requiere seguir ciertos pasos clave para garantizar una correcta separación y análisis de los componentes. Así pues, tomad los siguientes puntos como una “guía” para utilizar un cromatógrafo:
- Preparación de la muestra: Antes de inyectar la muestra en el cromatógrafo es fundamental asegurarse de que esté adecuadamente preparada. Dependiendo del tipo de cromatografía (gases, líquidos, etc.) la muestra puede necesitar ser diluida, filtrada o incluso tratada químicamente para optimizar su análisis.
- Selección de la fase móvil: El cromatógrafo utiliza una fase móvil (gas o líquido) que arrastra los componentes de la muestra a través de una columna de separación. Elegir el tipo correcto de fase móvil (gas, solvente, o buffer) y su composición es crucial para asegurar una separación eficiente de los compuestos.
- Inyección de la muestra: Una vez que la muestra está lista esta se inyecta en el cromatógrafo. La muestra viaja junto con la fase móvil a través de la columna de separación.
- Separación en la columna: La columna es el componente donde ocurre la separación. Los compuestos de la muestra interactúan con la fase estacionaria de la columna lo que provoca que se separen los compuestos según sus propiedades físicas y químicas.
- Detección de los componentes: Una vez que los componentes de la muestra se han separado pasan por el detector del cromatógrafo, que registra la salida de cada compuesto y genera un cromatograma (un gráfico que muestra los tiempos de retención de los diferentes compuestos).
- Interpretación de resultados: El cromatograma sirve para analizar los tiempos de retención y las intensidades de las señales que estas permiten identificar y cuantificar los compuestos presentes en la mezcla. Una vez obtenidos los resultados es importante almacenarlos correctamente para su posterior análisis y revisión. La mayoría de los cromatógrafos están equipados con sistemas informáticos que permiten guardar y procesar la información de manera eficiente.
Mantenimiento y Cuidado de los Cromatógrafos
Los cromatógrafos son equipos muy caros y son realmente sofisticados de utilizar, esto hace que este equipo requiera de cuidados regulares para evitar fallos y así asegurar que los resultados. Aunque el mantenimiento y cuidado depende de cada tipo de cromatógrafo en concreto, habitualmente, hay que tener en cuenta lo siguiente:
- Limpieza de la columna: La columna es el corazón del cromatógrafo. Se debe limpiar regularmente para evitar la acumulación de residuos que puedan alterar la separación de los compuestos. Dependiendo del tipo de cromatografía las columnas pueden limpiarse con solventes específicos o reemplazarse periódicamente.
- Revisión y reemplazo de la fase móvil: La fase móvil (gas o líquido) debe estar siempre en condiciones óptimas. Se debe revisar regularmente la pureza y reponer los tanques o solventes cuando sea necesario. Para cromatógrafos de gases es importante monitorear las presiones de los gases portadores.
- Calibración del detector: Los detectores del equipo deben calibrarse con estándares de referencia para asegurar que las mediciones sean precisas. La falta de calibración puede llevar a errores en los resultados.
- Revisión de las conexiones y tuberías: Las conexiones que conducen la fase móvil y la muestra pueden presentar fugas o bloqueos. Una revisión periódica de estas conexiones ayuda a evitar la pérdida de muestra o en la reducción en la eficiencia de la separación.
- Sistemas de control: Los cromatógrafos modernos están conectados a sistemas informáticos que procesan y almacenan datos. Realizar copias de seguridad de los datos asegura la integridad de los resultados en caso de fallas.
- Verificación periódica de las válvulas e inyectores: Los sistemas de inyección y las diferentes válvulas automáticas de los cromatógrafos son piezas clave que si se revisan y muestras signos de desgaste es recomendable reemplazarlas.