cromatografia

UNIVERSIDAD ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS, TECNOLOGIA E INGENIERIA

ACTIVIDAD: 11

TRABAJO PRCTICOSIMULADOR HPLC

ESTUDIANTE:WILLIAM STID ROMERO CAONCOD: 3157574

TUTORA:GLORIA MARIA DORIAQUIMICAMAYO 2015INDICE pg. SECCION A. Reconocimiento de los parmetros cromatograficos en cromatografa liquida de alta eficiencia (CLAE) Factor de separacin3 Resolucin..3 Eficiencia.4 Factor de retencin4 Tiempo de retencin..4 Tiempo muerto...5 Ancho de banda.5 Cromatografa liquida en fase normal.6 Cromatografa liquida en fase reversa6 Gradiente de elucin..7 Elucin socrtica.....7 SECCION B. efecto de la estructura de los compuestos (solutos) y de la composicin de la fase mvil sobre la retencin y la resolucin. Dibujos de las estructuras de los compuestos indicados8 Usos de cada uno de estos compuestos indicados.10 Registro para cada compuesto12 Seccin c: Efecto por porcentaje del modificador en la composicin de la fase mvil sobre la retencin y la resolucin. Registro datos obtenidos de los compuestos Acetophenone (acetofenona) y Ethylparaben (etilparabeno)25 Bibliografa..33SECCION A. Reconocimiento de los parmetros cromatograficos en cromatografa liquida de alta eficiencia (CLAE) Defina y explique cmo se relacionan los siguientes conceptos. Incluya cuando corresponda, el smbolo y ecuacin que representa al concepto 1. Factor de separacin. () Define que tan selectiva es una columna para separar dos picos. La columna puede ser selectiva a una separacin, que se identifica por un valor alto de este factor.

En trminos tomados a partir de un cromatograma se puede calcular:

2. Resolucin. (Rs) La resolucin de una columna constituye una medida cuantitativa de su capacidad para separar dos analitos, en este trmino si se toma en cuenta el ensanchamiento de los picos, as que la magnitud de este valor si permite asegurar la separacin de dos picos.

Donde WA y WB son los anchos de banda de A y B respectivamente La resolucin expresada en trminos tericos es:

3. Eficiencia. (N) Para realizar una separacin cromatografa optima, debe evitarse en lo posible, el ensanchamiento de las bandas debido a la dispersin; en efecto cuanto ms anchas sean las bandas, menor nmero de ellas podrn ser resueltas en un espacio de tiempo dado; es decir cunto ms agudos sean los picos que emergen de una columna mejor estar actuando dicha columna. Las anchuras de las bandas cromatograficas dependen de las caractersticas de la columna (tamao de las partculas del lecho estacionario, homogeneidad de este, velocidad de la fase mvil, etc.). Se expresa como el nmero de platos tericos:

El nmero de platos de una columna depende de su longitud, por lo que se debe tener en cuenta la altura equivalente de un plato terico, que relaciona la eficacia de una columna con su longitud y se define como el cociente entre la longitud de la columna y su nmero de platos tericos.

4. Factor de retencin. Este factor ( ) es adimensional expresa la retencin de un compuesto por la fase estacionaria, independiente del caudal de la fase mvil.

5. Tiempo de retencin. Es el tiempo que transcurre despus de la inyeccin de la muestra para que el pico del analito alcance el detector y se le da el smbolo . O en otras palabras es el tiempo que tarda cada sustancia en abandonar el sistema cromatografico.

6. Tiempo muerto. Es el tiempo para que la especie no retenida alcance el detector.

Ancho de banda (sigma total) Corresponde al intervalo de longitudes de onda comprendido entre los puntos en donde la transmitancia (de la radiacin emitida por la fuente y que llega a la rendija de salida) alcanza la mitad de su mximo de transmisin o el intervalo de longitudes de onda que contiene el 75% de la energa radiante que proviene del monocromador. La anchura de banda se puede expresar en trminos de la apertura o amplitud de las rendijas, S, y la dispersin lineal recproca del monocromador como:

Cromatografa liquida en fase normal. La fase estacionaria es polar (gel de slice, grupos ciano, amino y diol) y la fase mvil es no polar (hexano o isopropileter). El componente menos polar es el que eluye primero.

Cromatografa liquida en fase reversa La fase mvil es polar (agua, metanol o acetonitrilo). El componente ms polar es el primero en eluir y la fase estacionaria es no polar (cadena hidrocarbonada que puede ser: Cadena larga: C: 18 Cadena intermedia: C:8 Cadena corta: C:2

7. Gradiente de elucin. Se utilizan dos o ms disolventes de distinta polaridad y se vara la composicin de forma continua o mediante etapas escalonadas 8. Elucin socrtica. Es la separacin con disolvente de composicin constante

SECCION B. efecto de la estructura de los compuestos (solutos) y de la composicin de la fase mvil sobre la retencin y la resolucin. Dibuje estructuras de los siguientes compuestos utilizando las convenciones de cua/slash representando los ngulos de enlace. NOMBREIMAGENPROPIEDADESFISICASFormulaMolecular

AcetofenonaDensidad:1030kg/;1,03g/Punto de fusin:293,15KPunto de ebullicin:475,15K

Benzofenona Densidad:1110kg/;1,11g/Masa Molar:182,217g/molApariencia:Solido blanco

Butilparabeno

Propiofenona

Etilparabeno

Propilparabeno

Densidad:1,06g/Masa Molar:180,2g/mol

KetoprofenoMasa Molar: 254,281g/mol

3. Sobre la base de la estructura: a. Prediga el orden de elucin de los compuestos, partiendo del menos al ms retenido en RPLC (Cromatografa lquida en fase reversa). Justifique su respuesta. b. Cules son los principales usos de cada uno de estos compuestos? Acetofenona Se usa como precursor en la preparacin de fragancias que se asemejan a la almendra, la cereza, la madreselva, el jazmn y la fresa. Tambin se usa para preparar resinas y como aditivo en las gomas de mascar y en cigarrillos. A finales del siglo XIX se venda como hipntico y anti convulsionante con el nombre hipnona (Hypnone). Sus efectos sedantes se consideraban superiores a los del paraldehdo y a los del hidrato de cloral. Benzofenona La benzofenona es una cetona aromtica que ayuda a filtrar las radiaciones. Esta cetona absorbe la radiacin y la disipa en forma de calor. Por esa principal caracterstica es utilizada en la produccin de perfumes, jabones y protectores solares. En el caso de los perfumes y jabones, la benzofenona provoca que ni el olor ni el color, pierdan sus propiedades debido a la exposicin con los rayos UV, mientras que en los protectores solares tienen como funcin absorber la radiacin y transformarla en energa no nociva para la salud de la piel. Fabricacin de productos farmacuticos (antihistamnicos, hipnticos, pantallas solares), cosmticos e insecticidas, en anlisis, qumica fina, etc. Butilparabeno Se utiliza muchsimo en muchos productos del cuidado de la piel e incluso en medicinas tan comunes como el ibuprofeno. Es el anti fngico ms potente de entre los parabenos. De hecho, su potencial microbiano es mayor que el del metilparabeno, el propilparabeno o el etilparabeno. Es particularmente eficaz contra mohos y levaduras, y menos contra bacterias. En cuanto a cmo funciona, parece que inhibe la capacidad de sntesis del ADN y el ARN y con ello la capacidad de transporte de sustancias entre membranas, lo cual retarda el crecimiento microbiano porque les impide desarrollarse al ritmo habitual. Aun as, es frecuente encontrrselo combinado con otras sustancias biocidas como liberadores de formaldehido, isotiazolinonas y fenoxietanol para aumentar sus capacidades conservadoras, as como con otros tipos de parabenos. Propiofenona Se utiliza en la sntesis de efedrina y derivados de propiofenona tales como metcarinona y catinona. Es un intermediario til para la preparacin de medicamentos que actan sobre el sistema nervioso central tales como los hipnticos, ansiolticos Se puede tambin utilizar en la sntesis de alquenos arilo tales como fenilpropanoides Etilparabeno Son utilizados como conservadores protegiendo a los productos de las levaduras y los hongos. No obstante, no son muy efectivos contra las bacterias. Su actividad es independiente de la acidez, y adicionalmente, son poco solubles, lo que limita sus aplicaciones (antimicrobianos y ciertas propiedades antioxidantes) en formas farmacuticas liquidas como jarabes, soluciones, suspensiones e inyectables. son usados en una gran variedad de alimentos y cosmticos. Propilparabeno se usa con frecuencia en cosmticos, productos de cuidado para la piel y comida. Tiene una toxicidad generalmente baja por ingestin Es muy poco soluble en agua fra, por lo que se trabaja en procesos con calor. Es anti fermentativo, tiene amplio espectro antimicrobiano es bacteriosttico y antioxidante, combate mohos y levaduras. Es muy utilizado en cosmticos (es el segundo producto de este tipo ms utilizado), pero tambin es empleado en la industria alimenticia, se recomienda utilizarlo del 0,05 al 0,1%; en la preservacin de grasas en una proporcin del 0.1%. Ketoprofeno El Ketoprofeno de prescripcin se usa para aliviar el dolor, sensibilidad, inflamacin (hinchazn) y la rigidez causada por la osteoartritis (artritis causada por un deterioro del recubrimiento de las articulaciones) y la artritis reumatoide (artritis causada por la hinchazn del recubrimiento de las articulaciones). Tambin se usa para aliviar el dolor, incluyendo el dolor menstrual (dolor que se presenta antes o durante el perodo menstrual). El ketoprofeno sin prescripcin o de venta libre se usa para aliviar dolores leves causados por cefaleas (dolor de cabeza), perodos menstruales, dolor de muelas, resfro comn, dolores musculares, dolor de espaldas y para reducir la fiebre. Pertenece a una clase de medicamentos llamados antiinflamatorios sin esteroides. Funciona al detener la produccin de una sustancia que causa dolor, fiebre e inflamacin. El ketoprofeno por va oral es efectivo y bien tolerado como tratamiento agudo en los ataques de migraa. 4. Configure el simulador de la siguiente forma:c. posteriormente, registre para cada compuesto: Tiempo de retencin ( ) Factor de retencin (K) Ancho de banda (sigma total ) Adjunte imagen del cromatograma obtenido.Acetofenona Tiempo de retencin ( ) 1,3431 Factor de retencin (K) 1,5254 Ancho de banda (sigma total ) 0,7629

Benzofenona Tiempo de retencin ( ) 6,6901 Factor de retencin (K) 11,5799 Ancho de banda (sigma total ) 3,7451Butilparabeno Tiempo de retencin ( ) 7,4940 Factor de retencin (K) 13,0915 Ancho de banda (sigma total ) 4,1946

PropiofenonaTiempo de retencin ( ) 2,4337 Factor de retencin (K) 3,5762 Ancho de banda (sigma total ) 1,3679Etilparabeno Tiempo de retencin ( ) 2,0070 Factor de retencin (K) 2,7739 Ancho de banda (sigma total ) 1,1306PropilparabenoTiempo de retencin ( ) 3,8315 Factor de retencin (K) 6,2047 Ancho de banda (sigma total ) 2,1476Ketoprofeno Tiempo de retencin ( ) 3,5642 Factor de retencin (K) 5,7020 Ancho de banda (sigma total ) 1,9984

d. Calcule el tiempo muerto (tM o t0).Posteriormente, registre para cada compuesto: el tiempo de retencin (tR), el factor de retencin (k) y el ancho de banda (sigma total), obtenidos con el cambio de disolvente. Adjunte una imagen del cromatograma obtenido.

El tiempo muerto es de 43 segundosDATOS CON EL CAMBIO DE DISOLVENTEAcetofenona Tiempo de retencin ( ) 0,8088 Factor de retencin (K) 0,5208 Ancho de banda (sigma total ) 0,4073

Benzofenona Tiempo de retencin ( ) 2,4930 Factor de retencin (K) 3,6878 Ancho de banda (sigma total ) 1,1949Butilparabeno Tiempo de retencin ( ) 1,6112 Factor de retencin (K) 2,0296 Ancho de banda (sigma total ) 0,7788

PropiofenonaTiempo de retencin ( ) 1,2472 Factor de retencin (K) 1,3452 Ancho de banda (sigma total ) 0,6086Etilparabeno Tiempo de retencin ( ) 0,7452 Factor de retencin (K) 0,4012 Ancho de banda (sigma total ) 0,3788PropilparabenoTiempo de retencin ( ) 1,0369 Factor de retencin (K) 0,9498 Ancho de banda (sigma total ) 0,5113

Ketoprofeno Tiempo de retencin ( ) 1,1140 Factor de retencin (K) 1,0948 Ancho de banda (sigma total ) 0,5469f) Explique por qu se da el cambio en los tiempos de retencin y en la separacin de los compuestos cuando el metanol es sustituido por el acetonitrilo. En qu caso se obtiene una mejor separacin?CompuestoPolaridad

Agua9- 10,2

Metanol6,6

Acetonitrilo6,2

Los solventes polares arrastran ms eficazmente los compuestos ms retenidos en la fase estacionaria. Los solventes menos polares, arrastran muy lentamente a los compuestos ms polares estarn menos retenidos que los menos polares. Los tiempos de retencin disminuyen cuando menor sea la proporcin de agua, cuando menos polar sea el disolvente empleado.El tiempo de retencin aumenta con la adicin de disolvente polar a la fase mvil y disminuye con la introduccin de disolventes ms hidrolgicos.En qu caso se obtiene una mejor separacin En el primer caso, cuando utilizamos metanol, ya que se observan las 7 muestras con picos bien definidos y separados, solo encontramos un compuesto que sale al. Mientras que en el segundo caso, utilizando acetonitrilo, vemos las 7 muestras con los picos menos definidos.g. Cul es la importancia del agua en la composicin de la fase mvil? El agua puede contener tampones, sales, o compuestos como el cido Trifluoroactico, que ayudan a la separacin de los compuestos. La cromatografa de fase reversa se basa en el principio de las interacciones hidrofbicas que resultan de las fuerzas de repulsin entre un disolvente relativamente polar (el agua es altamente polar), un compuesto relativamente apolar, y una fase estacionaria apolar.h) Calcule la diferencia en los cambios de energa libre (G) para la retencin de los solutos en las fases mviles MeOH/Agua, 50/50 y ACN/Agua, 50/50, de acuerdo con:Acetofenona:

Benzofenona

Butilparabeno

Propiofenona

-342,5705206

Etilparabeno

143,3726996Propilparabeno

Ketoprofeno

i) Cules solutos poseen las diferencias ms grandes y ms pequeas en la energa libre asociada a la retencin comparando las fases mviles MeOH/Agua (50/50) y ACN/Agua (50/50)? Explique la naturaleza de esos cambios.Acetofenona: Benzofenona: Butilparabeno: Propiofenona: Etilparabeno: 143,3726996Propilparabeno: Ketoprofeno: La naturaleza de estos cambios se debe a la polaridad que posee cada compuesto.j) Con los hallazgos realizados hasta ahora, elabore una conclusin sobre el efecto de la estructura de los solutos y la composicin de la fase mvil sobre la retencin y la resolucin.Una conclusin importante que puedo sacar hasta este momento es que un elemento muy importante en la fase mvil es la importancia de la polaridad de los compuestos y es de aqu donde dependen todos los tiempos y resultados que nos arroja la cromatografa.

Seccin C: Efecto del porcentaje del modificador en la composicin de la fase mvil sobre la retencin y la resolucin. 1. En el listado de compuestos, elimine 7 solutos dejando solo a Acetophenone (acetofenona) y Ethylparaben (etilparabeno). 2. Fije las condiciones del simulador de acuerdo con:a) Registre el tiempo de retencin, el factor de retencin y el sigma total para los dos compuestos. Adjunte una imagen del cromatograma obtenido.

Compuesto95%Tiempo de retencinFactor de retencinSigma total

Acetofenona1,11850,05160,5485

Etilparabeno1,11960,05260,5490

b) Calcule el tiempo muerto.El tiempo muerto es de 65 segc) Calcule la resolucin, , para los dos compuestos.

2. Cambie gradualmente el porcentaje de metanol en intervalos de 10% iniciando en 95% y terminando en 5% (95%, 85%, 75%, 5%). 3. Registre el tiempo de retencin, el factor de retencin y el sigma total para los dos compuestos. Adjunte una imagen del cromatograma obtenido.%CompuestoTiempo de Retencin (tR)Factor de Retencin KSigma totalImagen

95Acetofenona1,11850,05160,5485


85Acetofenona1,18020,10960,5654


75Acetofenona1,31090,23250,6243


65Acetofenona1,58850,49350,7571


55Acetofenona2,17741,04721,0401


45Acetofenona3,42722,22221,6380


35Acetofenona6,07934,71572,8960

Etilparabeno12,125410,40025,7717

25Acetofenona11,707310,00705,5334

Etilparabeno27,760125,099713,1177

15Acetofenona23,650421,235811,0663

Etilparabeno65,492860,575530,6429

5Acetofenona48,994645,064222,7749

Etilparabeno156,5566146,192672,7735

e) Calcule el tiempo muerto.Podemos darnos cuenta que el tiempo muerto va disminuyendo, con el cambio del porcentaje del metanol, en el 95% el tiempo muerto es de 65 seg, y baja gradualmente con el cambio de porcentaje, para el 5% el tiempo muerto es de o,8 milsimas de segundo. f) Calcule la resolucin, , para los dos compuestos.Resolucin Acetofenona

Resolucin Etilparabeno

4. Repita el mismo proceso cambiando el metanol por acetonitrilo.

5. Con los hallazgos realizados en esta seccin, elabore una conclusin sobre el efecto del porcentaje del modificador en la composicin de la fase mvil sobre la retencin y la resolucin. A medida que se va utilizando mayor cantidad de solvente menos polar los tiempos de retencin son menores, es decir a menor cantidad de agua como solvente menor tiempo de retencin. Si fuera contratado en un laboratorio para separar, por medio de cromatografa liquida, de una mezcla los compuestos acetofenona y etilparabeno. Cul sera la mejor composicin de fase mvil a emplear? Justifique?Considero que la mejor composicin de fase mvil es la mezcla de agua: metanol en las condiciones 5 (45:55) y la 6 (55:45) porque los compuestos salen con diferencia de tiempo prudencial, los picos estn bien definidos, y gastaramos menos solventes que en otras condiciones. Los dos reactivos tienen el mismo riesgo de inflamabilidad (3), igual riesgo de reactividad (0) pero tiene menor riesgo de salud el metanol (2) y el acetonitrilo (3)

BIBLIOGRAFIAhttp://www3.uah.es/mol_play/1.htm http://www.quiminet.com/productos/butilparabeno-6373322859.htm http://www.madrimasd.org/blogs/remtavares/2009/02/20/113222 http://www.hplcsimulator.org/ http://www.youtube.com/watch?v=wYEDJu0pJy4 http://www.hplcsimulator.org/index.php http://www.ulpgc.es/hege/almacen/download/39/39360/separaciones_po r cromatografia_1.pdf http://www.mncn.csic.es/docs/repositorio/es_ES/investigacion/cromatogr afia/principios_de_cromatografia.pdffile:///D:/DATOS/Downloads/file.pdfhttp://o cw.uv.es/ocw-formacio-permanent/2011-1-35_Manual.pdf33

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