Cromatografía de partición

Qué es la cromatografía de partición

En 1941, los bioquímicos británicos Archer J. P. Martin y Richard L. M. Synge publicaron un artículo en el Biochemical Journal que describía cómo separar aminoácidos utilizando una columna en la que el agua, retenida por adsorción sobre gel de sílice, actuaba como fase estacionaria, mientras que el cloroformo, inmiscible con el agua, servía de fase móvil. Cada aminoácido se distribuía entre ambos líquidos según su coeficiente de reparto, y esa distribución diferencial producía la separación. El trabajo les valió el Premio Nobel de Química en 1952.

Martin y Synge introdujeron además el concepto de plato teórico aplicado a la cromatografía, una analogía tomada de la destilación fraccionada que permitió cuantificar la eficacia de una columna. La altura equivalente de plato teórico (HETP) que obtuvieron con su sistema era de 0,002 cm, frente al centímetro habitual en las columnas de adsorción de la época. Esa mejora de eficacia fue lo que hizo viable la separación de mezclas de aminoácidos y abrió el camino al análisis de proteínas.

Fase normal y fase reversa

En la cromatografía de partición en fase normal, la fase estacionaria es un líquido polar (por ejemplo, agua adsorbida sobre sílice o sobre celulosa) y la fase móvil es un disolvente menos polar. Los compuestos más polares quedan más retenidos y eluyen después. La cromatografía en papel, desarrollada por Martin y Synge unos años después de su trabajo con columnas, funciona exactamente por este mecanismo: el agua retenida en las fibras de celulosa actúa como fase estacionaria polar.

En la cromatografía en fase reversa, la fase estacionaria es apolar (típicamente cadenas hidrocarbonadas de 8 o 18 átomos de carbono, denominadas C8 y C18, unidas químicamente al sílice) y la fase móvil es una mezcla de agua con un disolvente orgánico como metanol o acetonitrilo. Aquí, los compuestos más apolares son los más retenidos. Esta configuración es, con diferencia, la más utilizada en la cromatografía líquida de alta presión moderna.

Relación con otras técnicas cromatográficas

Merece la pena situar la partición en el contexto de las demás modalidades. En la cromatografía de adsorción, la retención ocurre en la superficie de un sólido; en la de intercambio iónico, el motor son las cargas eléctricas; en la de filtración en gel, el tamaño molecular. En la partición, lo que manda es la solubilidad. En la práctica, muchas separaciones implican más de un mecanismo a la vez, y en las columnas de fase ligada que se usan hoy en HPLC resulta difícil distinguir limpiamente entre partición y adsorción. La realidad es que ambos contribuyen.

Preguntas frecuentes

¿Qué relación tiene la cromatografía de partición con la cromatografía en papel?

La cromatografía en papel es, en rigor, una forma de cromatografía de partición. El agua contenida en las fibras de celulosa del papel actúa como fase estacionaria polar, y un disolvente orgánico como fase móvil. Martin y Synge fueron también quienes describieron esta variante, pocos años después de publicar su trabajo con columnas.

¿Qué es el coeficiente de reparto?

Es la relación entre la concentración de una sustancia en la fase estacionaria y su concentración en la fase móvil, a una temperatura dada. Los componentes con un coeficiente de reparto alto permanecen más tiempo en la fase estacionaria y tardan más en eluir; los que tienen un coeficiente bajo avanzan más deprisa. Esa diferencia es lo que produce la separación.

¿Martin y Synge recibieron el Premio Nobel por esta técnica?

Sí. En 1952 recibieron el Premio Nobel de Química con la mención explícita de haber inventado la cromatografía de partición. El comité Nobel señaló que sus métodos eran únicos por su simplicidad y elegancia de concepción, y por el amplio alcance de sus aplicaciones.

Referencias

1. The Nobel Prize. Archer J. P. Martin: Nobel Lecture, 1952.
2. Museo Nacional de Ciencias Naturales (CSIC). Conceptos fundamentales de cromatografía.
3. Farmacopea Argentina (ANMAT). Cromatografía: métodos generales de análisis.
4. Chromatography Today. The role of Martin and Synge in the birth of modern chromatography.