Identificación de los pigmentos vegetales mediante cromatografía en papel
BASTOS CONTRERAS, Jhoan Andrés; MARTINEZ ARCINIEGAS, Jhon Fredy; PINEDA MORA, Mayra Alejandra; CEBALLOS TABORDA, Dora
Unidades Tecnológicas de Santander. Laboratorio de Biología. Grupo A147 Tecnología en Recursos Ambientales. Bucaramanga. Colombia e-mail:
[email protected] 15 de octubre del 2017 RESUMEN
La cromatografía en papel es una técnica que permite la separación de los pigmentos vegetales permitiendo la determinación e identificación del compuesto, es el método en el cual los componentes de una mezcla están separados en una columna absorbente dentro de un sistema fluyente, el objetivo de esta práctica es describir e identificar la separación de pigmentos vegetales en distintas zonas coloreadas utilizando la técnica de cromatografía en papel, para su realización se utilizó una hoja de espinaca( Spinacia oleracea ), la cual fue macerada con 5mL de acetona hasta tener una mezcla homogénea la cual fue filtrada, después se le adiciono una cucharadita de cloruro clorur o de calcio y por medio de un capilar tomamos la muestra para agregarla al papel filtro de manera cuidadosa, en la cabina extractora se agregó 3 mL de tetracloruro de carbono a la caja Petri en donde se colocó la parte interior del papel en forma de V, Para observar la separación de los pigmentos. Palabras clave: acetona, sistema fluyente, pigmentos, cloruro de calcio, tetracloruro de
carbono. ABSTRACT
Paper chromatography is a technique that allows the separation of the plant pigments allowing the determination and identification of the compound, is the method in which the components of a mixture are separated into an absorbent column within a flowing system, the objective of this It is a practice to describe and identify the separation of vegetable pigments in different colored areas using the paper chromatography technique. A spinach leaf ( Spinacia oleracea ) was used, which was macerated with 5mL of acetone until a homogeneous mixture was obtained which was filtered, then a teaspoon of calcium chloride was added and by means of
a capillary we took the sample to add to the filter paper carefully, in the extractor cabin 3 mL of carbon tetrachloride was added to the Petri dish where the inside of the V-shaped paper was placed, to observe the separation of the pigments. Keywords: acetone, flow system, pigments, calcium chloride, tetrachloride
INTRODUCCION
La cromatografía es una técnica de separación que se basa en una fase estacionaria y una móvil. Con el fin de que los diversos componentes de una mezcla se separen a través de la fase móvil, la cromatografía logra la separación de diversos compuestos en diferentes estados de agregación, ya sea solido-liquido, gaseoso-gaseoso entre otros, es de suma importancia debido a su gran uso tanto en la industria como en el campo de salud y la biología (Harris, 2003) La IUPAC (unión internacional de química pura y aplicada) define a la cromatografía, como un método físico de separación mediante el cual los componentes de una mezcla se separan por distribución entre dos fases: una estacionaria (FE) y otra móvil (FM). El proceso de separación de cada sustancia es el resultado de un equilibrio entre dos conjuntos de fuerzas contrapuestas: las de propulsión, pro-movidas por el flujo de la fase móvil y las fuerzas de retención, originadas por la fase estacionaria (Torossi,2007) La cromatografía de absorción, es una técnica particularmente útil para separar compuestos de polaridad baja o media. La separación de compuestos muy polares mediante cromatografía de absorción requiere, debido a la gran retención que ofrece la utilización de absorbentes muy poco activos, o bien, tratamientos químicos previos a fin de reducir su polaridad. Fue desarrollada por Martin y tiene como soporte un papel de celulosa. adquirió una gran extensión por su sencillez y presenta la ventaja de poder utilizar miligramos y microgramos, además presenta la opción de utilizar tanto la técnica descendente (en columnas, etc…) como la
técnica ascendente. (Loro, 2001) El objetivo de la práctica es Describir e identificar la separación de pigmentos vegetales de la planta Spinacia oleracea en distintas zonas coloreadas utilizando la técnica de cromatografía en papel.
MATERIAL Y METODOLOGIA
Material biológico
Hojas de espinaca ( Spinacia oleracea )
Material de laboratorio
Mortero
Embudo de vidrio
Erlenmeyer 100mL
Caja Petri
Capilar
Pipeta plástica
Equipos
Extractor de gases y humos (marca physis)
Reactivos
Acetona o (alcohol al 96%)
Cloruro de calcio (CaCl2)
Éter de petróleo o (tetracloruro de carbono, CCl4)
Metodología
En esta práctica se realizó la separación de pigmentos vegetales por cr omatografía, con ayuda de las tijeras se retiraron las nerviaciones más gruesas de la hoja cortando el limbo en secciones pequeñas y se colocó en el mortero, se le agrego 5mL de acetona (sustancia extractora) triturando hasta que la mezcla se homogenizara, se agregó 5mL de acetona nuevamente y se procedió a recoger la sustancia resultante para llevarla a filtrar. Con el embudo de vidrio y el papel de filtro se procedió a filtrar la sustancia resultante que se obtuvo en el mortero y se recogió el filtrado en el Erlenmeyer. Se obtuvo una solución de pigmentos vegetales a la cual se le agrego una pequeña cantidad de CaCl2, la cual fue cubierta con la tapa de la caja de Petri y se dejó reposar durante 5 minutos.
Se cortó una tira de papel filtro de aproximadamente 5cm de ancho por 10cm de alto. Te niendo precaución de utilizar siempre guantes para manipular el papel filtro puesto que la grasa de la mano pues de estropear la cromatografía, se marcó con lápiz la línea de la siembra a 1cm de la base y doblar el papel filtro por la mitad (para que se mantenga de pie) Con el capilar y sobre la línea trazada se aplicó de 3 a 6 capas del extracto foliar, dejando secar la acetona entre cada pasada, se verifico que cada pasada del extracto vegetal fuera estrecha y concentrada, se ventilo el papel filtro después de cada capa del extracto. En la caja de Petri se colocó 5 ml del solvente separador (tetracloruro de carbono o éter de petróleo) de tal modo, que hiciera contacto con la extremidad del papel filtro ya sembrado. Se colocó cuidadosamente el papel filtro ya sembrado en forma de V en la caja de Petri. Observando como los pigmentos se van separando según su absorción o afinidad con el solvente. Se dejó secar la muestra para su debida observación . RESULTADOS Taxonomía Reino
plantae
Subreino
tracheobionta
División
magnoliophyta
Clase
magnoliopsida
Subclase
caryopyllidae
Orden
caryophyllales
Familia
amaranthaceae
Subfamilia
chenopodioideae
Genero
Spinacia
especie
Oleracea
Tabla
1:
taxonomía
analizada Figura 1: planta Spinacia oleracea, Fuente
(https://gardensonline.com.au/gardenshed/plantfinder/Show_2032.aspx)
de
la
planta
Figura 2: pigmentos vegetales
Fuente (http://byg4esojv.blogspot.com.co/2010/11/separacion-depigmentos-vegetales.html)
Figura 3: metodología para la separación de pigmentos fuente
(https://www.blinklearning.com/Cursos/c737519_c38541499__Metodos_de_separacion_de_ mezclas.php
Figura 4: resultado de la coloración clorofila tipo B fuente
(practica de extracción de pigmentos vegetales. Laboratorio de biología UTS)
Las hojas de las plantas son verdes porque tienen mucha clorofila, el pigmento principal que captura la luz solar para el proceso de fotosíntesis. Hay dos tipos de clorofila y entre ambas absorben todos los colores de la luz excepto el verde, que es reflejado y por eso la mayoría de las hojas tiene ese color. Las hojas también producen otros pigmentos que absorben y reflejan otros colores, pero generalmente tienen tanta clorofila que los demás pigmentos
quedan ocultos. Cuando la hoja se apresta a morir, la clorofila es removida y comenzamos a ver los colores reflejados por los otros pigmentos, que pertenecen a dos grupos principales: carotenoides (amarillo, anaranjado y pardo) y antocianinas (rojo y morado). (Badui, 1995) La adición de una pequeña proporción de un disolvente polar como la acetona, por ejemplo, en el cual ellas son solubles, posibilitará el establecimiento de esa serie de equilibrios y, por ende, su separación. Como puede apreciarse, la solubilidad de cada pigmento en la fase móvil tiene importancia, pero ella, por si sola, no explica su separación. (Torossi, 2007) La acetona y el tetracloruro de carbono se volatilizan con gran velocidad, esto impide un desarrollo normal de la cromatografía (Mallol, 2008) Los pigmentos fotosintéticos de las plantas están representados por las clorofilas a y b, y un amplio grupo de sustancias denominadas carotenoides, que se dividen en carotenos y xantofilas. Las moléculas de clorofila poseen un átomo central de Mg contenido en un anillo de porfirina junto a un alcohol insaturado llamado fitol. Ambas estructuras sólo difieren en el sustituyente del carbono C-3. Mientras que la clorofila a, posee un grupo metilo (-CH 3), la b dispone de un grupo aldehído (-CHO). Esta sutil diferencia no solo se traduce en cambios de coloración, un verde azula- do para la clorofila a y verde amarillento para la b (figura 3), sino, además, en una mayor polaridad de esta última con respecto a la primera. (López 2004) Las muestras se aplican en forma de manchas circulares sobre uno de los extremos del papel. Tras el desarrollo, la identificación de cada componente de la mezcla se realiza midiendo el desplazamiento relativo de cada mancha en el papel respecto a un compuesto patrón o al frente del disolvente (Walton y Reyes, 1983) La clorofila a esta encargada de capturar las longitudes de onda violeta y rojo, siendo más abundante que la clorofila b que representa un color verde amarillento como lo muestra la figura 3, los carotenoides junto con la clorofila b son los responsables de absorber aquellas longitudes de onda que no es capaz de absorber la clorofila a. (Walton y Reyes, 1983) CONCLUSIONES
Este método se basa en la absorción, solubilidad y separación de pigmentos vegetales, consiste en el uso de una tira de papel en la cual se permite la separación de los pigmentos, a medida que se desplaza estos se van situando a lo largo del papel el cual va tomando un
color, en este caso la nuestro tomo un color verde amarillo, Estas sustancias son coloridas por el número elevado de compuestos. Cada tipo de pigmento que la compone presenta una estructura química definida, con un patrón característico de uniones dobles conjugadas que determinan la absorción selectiva de ciertas longitudes de ondas y así haciendo que cada pigmento presente una coloración especifica. Los resultados de la cromatografía dependen de variables como la fuente de los pigmentos, la eficiencia de la extracción, la actividad del absorbente, los volúmenes de cada solvente y las mezclas de cada solvente utilizadas en el desarrollo. REFERENCIAS
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file:///C:/Users/Personal/Downloads/Dialnet-
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