Cromatografía De Exclusión Por Tamaños


Cromatografía de exclusión por tamaños
La cromatografía de exclusión por tamaños, que también se ha denominado
Cromatografía en geles permeables o de filtración en geles, es una técnica muy valiosa que se aplica particularmente a especies de alto peso molecular. Los rellenos para la cromatografía de exclusión por tamaños están constituidos por pequeñas partículas (de unas 10 μm) poliméricaso de sílice que contienen una red uniforme de poros en los que pueden difundir las moléculas del soluto y del disolvente. En los poros, las moléculas son atrapadas efectivamente y eliminadas del flujo de la fase móvil.
El tiempo de residencia medio en los poros depende del tamaño efectivo de las moléculas de los analitos.
Las moléculas que son más grandes que el tamaño medio de poros delrelleno son excluidas y de esta forma, esencialmente no se retienen y, por tanto, son las primeras que eluyen. Las moléculas que tienen diámetros que son significativamente menores que los poros, pueden penetrar a través del laberinto de poros y así resultan atrapadas durante más tiempo; éstas son las últimas en eluir. Entre estos dos extremos, están las moléculas de tamaño intermedio cuya penetraciónmedia en los poros depende de su diámetro. Dentro de este grupo, tiene lugar el fraccionamiento, que está directamente relacionado con el tamaño molecular y en cierto modo con la forma molecular. Obsérvese que las separaciones por exclusión por tamaños difieren de los otros procedimientos que se han considerado, en que no implican una interacción química o física entre los analitos y la faseestacionaria. De hecho, se procura evitar este tipo de interacciones dado que originan una mala eficacia de la columna.
Rellenos de columna
En cromatografía de exclusión por tamaños se encuentran dos tipos de rellenos, partículas poliméricas y partículas de sílice, con diámetros de partícula que oscilan de 5 a 10 μm.
Los últimos tienen la ventaja de una gran rigidez, lo que facilita elempaquetamiento; una mayor estabilidad, lo que permite el uso de una gran variedad de disolventes incluyendo el agua; una equilibración más rápida al cambiar el disolvente; y una buena estabilidad a elevadas temperaturas
Los inconvenientes de las partículas de
sílice son su tendencia a retener solutos por adsorción, y su capacidad para catalizar la degradación de las moléculas del soluto.
En unprincipio, la cromatografía de exclusión por tamaños se llevó a cabo fundamentalmente utilizando copolímeros de estireno-divinilbenceno entrecruzados de estructura semejante (excepto en que los grupos sulfónicos están ausentes) a los utilizados en cromatografía iónica. El tamaño de poro en estos polímeros se controla por el grado de entrelazamiento entre las cadenas poliméricas y por tanto con lacantidad relativa de divinilbenceno presente en la fabricación. Como consecuencia, los rellenos poliméricos se han comercializado con distintos tamaños promedio de poro, Los geles de estirenodivinilbenceno son hidrofóbicos y de este modo sólo pueden utilizarse con fases móviles no acuosas. Sin embargo, en la actualidad se dispone de geles hidrofílicos, que hacen posible el uso de disolventes acuosospara la separación de moléculas grandes solubles en agua como los azúcares. Estos geles hidrofílicos son por lo general polímeros de estireno-divinilbenceno con grupos sulfónicos, o poliacrilamidas.
Las partículas de vidrio y de sílice porosas, que se comercializan actualmente, tienen tamaños promedio de poro que oscilan entre 40 y 2500 Angstroms. A fin de reducir la adsorción, las superficies deestas partículas se modifican por reacción con sustituyentes orgánicos.
En la Tabla 4.4 se indican las propiedades de algunos rellenos comerciales y típicos de la exclusión por tamaños.
El intervalo útil de pesos moleculares para un determinado relleno de exclusión por tamaños, se obtiene convenientemente a partir de una curva de calibración. En ella, se representa el peso molecular, que está...