Informe de Cromatografia de Papel [PDF]

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EXTRACCIÓN DE PIGMENTOS Y CROMATOGRAFÍA DE PAPEL PASTRANA CERQUERA Diego Alejandro, 1006424178. Curso Química Orgánica, Grupo G, Departamento de Ciencias Básicas, Universidad de Pamplona

RESUMEN: Durante la práctica se evidencio la extracción de pigmentos fotosintéticos derivados de hojas de espinaca y pétalos de rosa por medio de la cromatografía de papel, haciendo uso de materiales asequibles y fáciles de conseguir. Para ello se realizó un procedimiento detallado en el que se obtuvieron diferentes resultados para cada especie (espinaca y rosa) y comparándolos con la literatura se identificó el color característico y el pigmento responsable de dicho color, por lo tanto, se comprobó la importancia y la aplicación de la cromatografía de papel como técnica de separación e identificación de componentes de una mezcla. Palabras Claves: Cromatografía de papel, pigmentos, extracción.

absorber la luz refleja el color verde característico de las hojas de las plantas; los carotenoides que se caracterizan por su coloración naranja; las xantofilas que son carotenoides oxidados y por lo tanto presentan un cambio en su estructura química, la coloración que refleja es amarilla.

1.Marco teórico La cromatografía ha sido una técnica de separación que se ha empleado desde aproximadamente el año 1850 cuando Friedrich Ferdinand Runge, químico alemán, quien descubrió la cafeína, separó anilinas con un disolvente en un papel poroso1.

La siguiente imagen muestra los diferentes colores que ponen en evidencia los pigmentos o componentes responsables y que están presentes en las hojas de la mayoría de las plantas.

El método de cromatografía de papel se basa en la separación de dos o más compuestos con propiedades diferentes mediante la presencia de dos fases: La fase estacionaria; que como su nombre lo indica permanece estacionaria dentro del sistema y la fase móvil; que se desplaza a lo largo de la primera2. Para la extracción de pigmentos fotosintéticos generalmente la fase estacionaria es sólida (papel) mientras que la fase móvil es una solución donde los pigmentos presentan una alta solubilidad con determinados solventes polares. De acuerdo a esta clasificación de las fases, se conoce a este tipo de técnica como cromatografía de adsorción, puesto que los analitos son adsorbidos por el sólido según su polaridad3. Los pigmentos fotosintéticos presentes en distintos tipos de plantas son compuestos químicos que absorben y reflejan ciertas longitudes de onda de la luz visible, lo cual hace que generen distintos colores principalmente verdes, amarillos y rojos4.

Imagen 1 Cromatografía en papel para la identificación de pigmentos5

Dentro de estos pigmentos fotosintéticos los principales son: la clorofila, que es responsable de la fotosíntesis y al 1

2. Materiales y Reactivos 2.1 Materiales Carotenos

2 vasos de vidrio, una jeringa de 10 𝑚𝐿, mortero, papel absorbente de cocina y hoja de papel, cuchillo, colador, tijeras.

Xantofilas

2.2 Reactivos Alcohol al 70% , hojas de espinaca y pétalos de rosa. 3. Procedimiento

Clorofila a

Inicialmente se cortó las hojas de espinaca y se estimó aproximadamente 20 gramos que fueron agregados al mortero, se adiciono 10 mililitros de alcohol con la ayuda de la jeringa y se empezó a macerar durante dos minutos, sucesivamente se fue adicionando dicha cantidad de alcohol hasta alcanzar los 50 mililitros sin dejar de macerar. Posteriormente se dejo reposar durante 15 minutos para luego filtrar con el colador la solución en un vaso de vidrio.

Imagen 3 Pigmentos de la espinaca- más tiempo

El tiempo que permanecieron las tiras de papel en la solución fueron diferentes, con respecto a la imagen 2 la tira de papel estuvo aproximadamente 1 hora mientras que para la tira de papel en la imagen 3 se dejó alrededor de 7 horas en la solución.

Finalmente se cortó una tira de papel blanco y de papel absorbente, con la ayuda de un color y cinta se fijó las tiras de papel logrando introducir una parte en la solución. Se dejo por un determinado tiempo mientras los pigmentos subían por capilaridad para después retirar las tiras de papel y observar los resultados. Todo el anterior procedimiento se realizó nuevamente con los pétalos de rosa.

Es evidente la diferencia de altura que alcanzo la fase móvil, siendo mayor en la tira de papel que permaneció más tiempo en la solución (imagen 3) y en la cual se puede observar mas detalladamente las diferentes coloraciones. Respecto a los distintos colores que se formaron en la fase estacionaria (papel) mediante la distribución de los diferentes pigmentos gracias a la fase móvil, donde los pigmentos liberados por los cloroplastos al triturar o macerar las hojas de espinacas son altamente solubles en el solvente orgánico (etanol), se puede observar en la imagen 3 los pigmentos que corresponden a los colores que se establecieron en la fase estacionaria. Y en comparación con la imagen 1 se obtuvo experimentalmente el color de los carotenos, xantofilas y una pequeña banda de color verde que se asemeja al color característico de la clorofila a.

4. Resultados y Análisis I.

Cromatografía de papel con hojas de espinaca

Los resultados en la separación de pigmentos de las hojas de espinaca se muestran en las siguientes imágenes.

La razón del por qué se ubican los pigmentos en diferentes alturas tiene que ver con un proceso de adsorción, donde los pigmentos se adhieren a la superficie del papel de acuerdo a la polaridad y a las fuerzas intermoleculares que establecen con la celulosa del papel. Así los pigmentos más polares se adsorben con mayor intensidad mientras que los otros siguen moviéndose en la fase móvil hasta que llega un momento en el que se adhieren a la fase estacionaria6, en palabras más sencillas, los pigmentos con mayor afinidad a la fase estacionaria avanzaran más lentamente mientras que los pigmentos con mayor afinidad a la fase móvil se mueven con mayor rapidez y alcanzan mayores alturas.

Imagen 2 Pigmentos de la espinaca-menos tiempo

2

También la solubilidad de los pigmentos en la fase móvil es relevante, debido a que el pigmento que sea más soluble en el alcohol alcanzara una mayor altura en el papel, mientras que los menos solubles serán los últimos en ascender y quedaran en la parte inferior7 como por ejemplo la clorofila a. II.

Cromatografía de papel con pétalos de rosa

Los resultados de la separación de pigmentos de los pétalos de rosa se muestran en las siguientes imágenes.

Imagen 6 Altura alcanzada por el eluyente en la fase estacionaria

El tiempo que permanecieron ambas tiras de papel fue el mismo, una hora y media. Sin embargo, se puede observar una mayor intensidad o resolución del color en la tira de papel absorbente (imagen 5). Es claro la importancia del papel empleado en el proceso de cromatografía, puesto que del grosor y la porosidad del papel depende la velocidad de desarrollo y la resolución6 , evidentemente durante el desarrollo de la práctica al poner en contacto el papel absorbente con la solución, la fase móvil empezaba a subir con mayor facilidad y velocidad, este punto puede verse reflejado en la imagen 6 donde, pese a que la tira de papel absorbente tiene una mayor longitud el eluyente alcanzo una mayor altura en comparación con la tira de papel blanco.

Imagen 4 Pigmentos de los pétalos de rosa con papel blanco

Respecto al color observado en las imágenes 4 y 5, los pigmentos principales responsables de la tonalidad violeta y azul son las antocianinas, que están presentes en la naturaleza precisamente en forma de pigmentos en flores, frutos y hojas8.

5. Conclusiones •

El método de cromatografía de papel resulta ser una técnica muy utilizada y asequibles puesto que no requiere de equipos sofisticados para poder determinar los diferentes componentes de una mezcla.

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El mecanismo de adsorción señala los factores que logran la separación de los pigmentos fotosintéticos, los componentes que presentan altas polaridades quedan adheridos más rápidamente en el papel, estableciendo fuerzas intermoleculares resistentes que no le permitirán

Imagen 5 Pigmentos de los pétalos de rosa con papel absorbente

3

seguir moviéndose en la fase móvil, mientras que los pigmentos menos polares y que presentan una gran afinidad en el eluyente seguirán ascendiendo. •

cromatografía en papel https://es.slideshare.net/UrielMendoza5/separacinde-pigmentos-vegetales-mediante-cromatografaen-papel (accessed sep 23, 2021).

También, hay que tener en consideración que la separación de los pigmentos fotosintéticos en la fase estacionaria se da de menor a mayor grado de solubilidad en el alcohol, así los pigmentos menos solubles en comparación con los más solubles ascenderán menos en la fase estacionaria.

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El papel empleado como fase estacionaria representa un medio importante para obtener resultados eficientes y detallados, propiedades como la porosidad logra que al ascenso por capilaridad de la fase móvil sea más veloz y alcance una mayor altura.

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La fase móvil sirve como fuerza propulsora o medio por el cual los pigmentos ascienden hasta la fase estacionaria.

8. Guerra, M.; Ortega, G. Separación, caracterización estructural y cuantificación de antocianinas mediante métodos químicofísicos. Parte I. ICIDCA. Sobre los Derivados de la Caña deAzúcar.https://www.redalyc.org/pdf/2231/2231 20664005.pdfLa Habana-Cuba 2006, p 36.

6.Referencias Bibliográficas 1. Rodríguez García, Y. Cromatografía https://www.sabermas.umich.mx/archivo/laciencia-en-pocas-palabras/296-numero-34/534cromatografia.html (accessed sep 22, 2021). 2. México, U. N. A. de. Técnicas Cromatográficas http://depa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/M.Cr omatogrficos_6700.pdf (accessed sep 22, 2021).

3. https://aulavirtual.agro.unlp.edu.ar/pluginfile.php/ 43719/mod_resource/content/2/Cromatograf%C3 %ADa.pdf 4. Briceño, K. Pigmentos fotosintéticos: características y tipos principales. https://www.lifeder.com/pigmentos-fotosinteticos/ (accessed sep 22, 2021). 5. http://labiologiauniboyaca.blogspot.com/2012/05/r esultados-fotosintesis.html 6. Torossi Baudino, F. Una experiencia sencilla con fundamentos complejos la separación de pigmentos fotosintéticos mediante cromatografía sobrepapel.https://dialnet.unirioja.es/servlet/articul o?codigo=2510362 Dialnet. 2007, p 47 y 49. 7. Aran Adriano, H. M.; Cuellar Cuevas, M. D. C.; Pérez Alvares, E.; Mendoza Pérez, U. de J. Separación de pigmentos vegetales mediante 4