Terminología
La Cromatografía de Partición Centrífuga (CPC) es una de las varias técnicas que constituyen la Cromatografía en Contra Corriente (CCC).
La Cromatografía de Partición Centrífuga también es conocida como Cromatografía en Contra Corriente Hidrostática en referencia al elemento rotativo de la columna que gira a lo largo de un único eje de rotación, a diferencia de los sistemas de Cromatografía en Contra Corriente Hidrodinámica que tiene un movimiento de rotación planetario a lo largo de dos ejes rotantes.
Principio Operativo
La Cromatografía de Partición Centrífuga es una técnica cromatográfica líquido-líquido. El Cromatógrafo de Partición Centrífuga Rápida (FCPC) funciona basándose en los principios de la cromatografía de partición liquido-líquido: dos fases líquidas inmiscibles se mezclan para formar un sistema bifásico y se separan múltiples veces. Los solutos individuales se aíslan en base a los diferentes coeficientes de reparto de cada compuesto en este sistema de doble fase.
Figura 1: El Rotor
Figura 2: Disco individual
El rotor del cromatógrafo, que se muestra en la Figura 1, consta de varios discos individuales. Un ejemplo de un disco individual se muestra en la Figura 2.
Unos sellos entre discos adyacentes permiten aislar las células de un disco a otro. Los discos están alineados de tal manera que todas las celdas están en serie para crear varios cientos de etapas de extracción. Cada celda corresponde a una etapa de extracción discreta.
Una de las fases líquidas del sistema bifásico se utiliza como fase líquida estacionaria: se introduce en la columna (el rotor) mientras que ésta gira a una velocidad de rotación moderada. La fase estacionaria se retiene dentro del rotor por la fuerza centrífuga generada.
La segunda fase se usa como la fase móvil que contiene los solutos a extraer. Se introduce a presión en el rotor y se bombea a través de la fase estacionaria.
Ambas fases se mezclan y es en ese momento que ocurre el intercambio de moléculas entre las dos fases. La separación de los solutos se logra en función del coeficiente de reparto específico (Kd) de cada soluto entre las fases móvil y estacionaria. La fase móvil decanta a cada salida de la celda, entrando así a la siguiente celda (ver Figuras 3 y Figura 4).
Figura 3. La animación muestra los componentes principales de un sistema FCPC.
Figura 4. Si KD (KD=[A]FEst/[A]FMov) es KD>1 el soluto estará preferentemente en la Fase Estacionaria y será eluido muy tarde. Si KD=1 el soluto eluirá a un tiempo intermedio y si KD<1 el soluto eluirá rápidamente.
Las fracciones eluidas de las fases móvil y estacionaria se recogen durante un período de varios minutos a varias horas. Estas fracciones, o eluidos, contendrán los solutos purificados individuales.
Como de hecho un sistema FCPC se basa en una columna rotante, necesitará un sistema de control que genere los gradientes adecuados, detecte los eluidos y los colecte adecuadamente.
Los equipos aconsejados, ver Figura 5, para esta gestión son puriFlash® PF 5.125 o puriFlash® PF 5.250.
Figura 5. Sistema FCPC completo basado en un Rotor y su si tema de gestión (Velocidad de Rotación y Seguridad) y un equipo PF5.250 para la generación de gradiente, la detección y recolección de las fracciones.
En función del sistema de solventes seleccionado, un sistema Kromaton FCPC puede operar en dos modos: en Modo Descendente o en Modo Ascendente, tal como se muestra en la Figura 6.
En Modo Descendente la fase líquida más pesada es la fase móvil y migra a través de la fase estacionaria más ligera. Este método también se conoce como sistema de extracción continua de fase ligera.
En Modo Ascendente la fase líquida más ligera es la fase móvil y migra a través de la fase estacionaria más pesada. Este método también se conoce como sistema de extracción continua de fase pesada.
Equipos FCPC Disponibles
Campos de Aplicación
La Cromatografía de Partición Centrífuga es una técnica de cromatografía preparativa. Es una alternativa a las técnicas de purificación clásicas, como LC Preparativa o la Cromatografía Flash.
La cromatografía de partición centrífuga se puede usar para:
- Purificación final (pureza> 99.5%) de moléculas derivadas de extractos naturales, mezclas sintéticas o matrices biológicas
- Fraccionamiento o pre-fraccionamiento de extractos crudos altamente complejos.
- Extracción líquido-líquido utilizando los prototipos de Extractores de Partición Centrífuga (CPE) recientemente desarrollados
Ventajas
Debido a que no se requiere una fase sólida empacada en columna, la Cromatografía de Partición Centrífuga y la gama FCPC ofrece muchas ventajas:
Económico
- Sin material de relleno sólido que sea costoso, de difícil substitución o reprocesado
- Bajo consumo de solvente (10 a 25% menor)
- Un solo rotor adaptado a todo tipo de separaciones.
Técnica Suave
- Sin adsorción irreversible o pérdida de muestra → 100% de recuperación
- Sin desnaturalización de moléculas causada por la sílice → adaptado a moléculas frágiles
Eficiente
- Altos niveles de purificación (hasta 99.9%)
Rápida
- De 3 a 5 veces más rápida que otras soluciones actuales
Flexible
- Adaptado a todo tipo de productos, naturales o sintéticos.
- Bien adaptado a una amplia gama de polaridades.
Ideal para Escalado
- Una única técnica de separación / purificación que se adapta a muestras desde mg hasta varios kg.
El cromatógrafo centrífugo Kromaton FCPC está bien adaptado a sistemas de solventes no polares y polares.
Los sistemas típicos incluyen los de la Gama Arizona, los sistemas ternarios y los sistemas acuosos bifásicos.
El cromatógrafo centrífugo Kromaton FCPC está disponible en capacidades que van desde la escala analítica, escala preparativa y hasta escala planta piloto.
Esta tecnología ofrece ventajas frente a los métodos tradicionales, como HPLC y TLC, ya que no hay medio de fase sólida, se recupera completamente la muestra, requiere un bajo consumo de solvente y tiene bajos volúmenes de retención.
PuriFlash® PF 5.250 y Kromaton® FCPC A
PuriFlash® PF 5.250 y Kromaton® FCPC C y CExp
PuriFlash® PF 5.250 y Kromaton® FCPC D
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