Cromatografia de intercambio ionico

CROMATOGRAFÍA DE INTERCAMBIO IÓNICO DE AMINOÁCIDOS

WILSON ALEXANDER ALVAREZ

Estudiante del programa de Química
Laboratorio de Bioquímica II
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Universidad de Nariño, San Juan de Pasto, Colombia.

Resumen: Se realizó la separación de una mezcla problema de aminoácidos (D, Y y H) los cuales eluyeron según su pH en la columna cromatográfica. Seefectuaron tres variaciones de pH de 4, 6 y 8 con lo que se logró la separación de los aminoácidos. La amberlita IRC 120 fue utilizada como intercambiador catiónico. Los métodos de identificación de las fracciones recogidas se realizaron con base en la reacción de ninhidrina y el reactivo de Folin Ciocalteau, haciendo las respectivas lecturas en un espectrofotómetro UV-VIS a λ 540 nm y λ 620 nm. Losresultados mostraron la presencia de 3 aminoácidos en la muestra problema, eluyendo cada uno a diferente pH según se cambió el buffer.

INTRODUCCIÓN

El intercambio iónico es un proceso mediante el cual los iones que se mantienen sobre un solidó poroso, prácticamente insoluble, se intercambian por iones de una solución que se pone en contacto con el sólido. Las resinas sintéticas intercambiadorastienen una gran aplicación en el ablandamiento y desionización del agua, purificación de soluciones y separación de iones.1
Las resinas de intercambio iónico son polímeros de alto peso molecular que contienen un número determinado de grupos funcionales iónicos por molécula. Las resinas de intercambio de cationes contienen grupos ácidos, mientras que la resinas intercambio aniónico (ver esquema1) tienen grupos básicos. Los intercambiadores de tipo ácido fuerte tienen grupos ácido sulfónico (-SO3-H+) unidos a la matriz del polímero y tienen una mayor aplicación que los intercambiadores de tipo ácido débil, cuya acción se debe a los grupos ácido carboxílico (-COOH). De manera similar, los intercambiadores aniónicos de tipo base fuerte contienen grupos amino cuaternario [-N(CH3)3+OH-],mientras que los del tipo base débil contienen aminas secundarias o terciarias.
Esquema 1. Esquema de funcionamiento de una resina de intercambio tipo aniónico. Las partículas cargadas negativamente fluyen a través de la columna mientras que las positivas se mantienen unidas a la resina.2
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El esquema de funcionamiento de un intercambiador catiónico se puede interpretar con la relaciónpresentada a continuación:

xRSO3-H+ + Mx+ ↔ (SO3-)xMx+ + xH+
solución sólido solución sólido
En donde Mx+ representa un catión y R representa la parte de una molécula de resina que contiene el grupo ácido sulfónico. El equilibrio análogo para un intercambiador de tipo aniónico (con una base fuerte y un anión Ax-) es el siguiente,1
xRN(CH3)3 + OH- + Ax- ↔ [RN(CH3)3+]xAx- +xOH-
sólido solución sólido solución

Entre los diversos tipos de resinas intercambiadoras podemos mencionar los siguientes,

Intercambiadores iónicos inorgánicos.

Las zeolitas y las arcillas son minerales de aluminosilicatos ampliamente distribuidos en la corteza terrestre. La capacidad de intercambio de cationes de las zeolitas proviene de la carga negativaque lleva asociada la unidad AlO3. Cuando Al3+ sustituyen a Si4+, es necesario un contracatión Mn+ para neutralizar la carga negativa resultante. El contracatión M suele ser el ion Na+ o H+ (en cuyo caso la zeolita constituye un ácido sólido) y tienen la particularidad de ser fácilmente reemplazables por otros cationes que puedan difundir a través de los canales de la zeolita.

Resinas orgánicasnaturales.

La chitita es un polímero lineal de alto peso molecular de la N-acetil-D-glucosamina, que abunda en las paredes celulares de algunos hongos y en el caparazón de crustáceos. El chitosan es un derivado de la chitina, y consiste en uniones de D-glucosamina. La presencia de nitrógeno en su estructura hace que sean susceptibles de emplearse como polímeros quelatantes de metales. El...