Progetto “Lauree Scientifiche” Cromatografia su strato sottile Progetto “Lauree Scientifiche” CROMATOGRAFIA La cromatografia è una tecnica analitica per separare specifiche sostanze in una miscela E’ una tecnica efficace per separare componenti di miscele complesse. Le separazioni si basano su interazioni fisicochimiche a livello molecolare tra il supporto cromatografico, le sostanze da separare e taluni componenti del solvente mobile. Le separazioni avvengono in una colonna (colonna cromatografica) o su una lastra (TLC) Progetto “Lauree Scientifiche” IMPIEGHI DELLA CROMATOGRAFIA Le applicazioni della cromatografia interessano un vasto campo della chimica, dall’inorganica all’organica, sia di sintesi che naturale. In particolare la cromatografia è una tecnica indispensabile nella chimica di sintesi e delle sostanze organiche naturali, per isolare e purificare i componenti di miscele di varia natura, e in campo biologico per purificare polisaccaridi, proteine, acidi nucleici, virus e anche cellule. Progetto “Lauree Scientifiche” CROMATOGRAFIA SU STRATO SOTTILE (TLC) La cromatografia su strato sottile o TLC, è una tecnica cromatografica di semplice preparazione; questo la rende particolarmente adatta per l'esecuzione di valutazioni qualitative o semi-quantitative. Come tutte le cromatografie, si basa sulla diversa separazione di diverse sostanze tra una fase stazionaria ed una fase mobile, in funzione dell'affinità di ogni sostanza con esse. Progetto “Lauree Scientifiche” PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO Tutti i componenti della miscela sono depositati sulla lastra (fase stazionaria) e sono trasportati (eluiti) da un solvente (fase mobile) che si muove. Nella TLC l’eluente si muove dal basso verso l’alto attraverso un strato sottile per capillarità. I composti si muovono con diversa velocità, in base alla diversa affinità della sostanza analizzata, verso un eluente e verso la fase stazionaria. Si ha separazione poiché i composti più affini all’eluente si muovono di più sulla lastra. Progetto “Lauree Scientifiche” FASE STAZIONARIA La fase stazionaria è generalmente uno strato dallo spessore uniforme di circa 1 mm di materiale adsorbente, depositato su una lastra di vetro o plastica. Il materiale adsorbente può essere gel di silice, allumina, cellulosa in polvere o polvere di diatomee, tutti materiali polari Progetto “Lauree Scientifiche” FASE MOBILE La fase mobile è un solvente opportunamente scelto (od una miscela di solventi), capace di separare i componenti della miscela da analizzare e poco affine per polarità alla fase stazionaria scelta. Progetto “Lauree Scientifiche” TECNICA CROMATOGRAFICA La traccia arancione è la sostanza più affine con l’eluente in quanto ha percorso un tragitto più lungo. La traccia gialla rappresenta una sostanza meno affine all’eluente,infatti ha percorso una distanza minore. Progetto “Lauree Scientifiche” Separazione TLC di estratto di pomodoro Analizzare un concentrato di pomodoro Estrarre sostanze principali: licopene e β-carotene Eseguire la tecnica cromatografica TLC Separare ed identificare componenti Progetto Pigmenti nel concentrato di pomodoro: “Lauree Scientifiche” LICOPENE: sostanza appartenente alla classe dei carotenoidi, è il principale responsabile del colore rosso del pomodoro e di altri pigmenti gialli e rossi caratteristici di alcuni frutti e verdure (albicocca, pompelmo, cocomero, uva). E’ presente nel sangue e in natura si trova sottoforma di isomeri strutturali di tipo trans e in particolare nella frutta e nella verdura fresca la percentuale risulta essere di 30mg/kg. Possiede un’altissima capacità antiossidante e antiradicali liberi, per questo viene utilizzato in molteplici applicazioni terapeutiche. Attualmente viene studiato per curare le malattie degenerative delle cellule. Progetto “Lauree Scientifiche” β-Carotene: sostanza appartenente alla classe dei carotenoidi, determina il pigmento giallo-arancio di prodotti naturali, ad esempio della carota. Progetto “Lauree Scientifiche” Descrizione dell’esperienza: Materiale utilizzato: Bilancia tecnica Pipette graduate 2 becker, beuta, matraccio Cotone idrofilo Sostanze utilizzate: 50g pomodoro concentrato Diclorometano N-esano Alcool etilico 95% Sodio solfato anidro Progetto Procedimento: “Lauree Scientifiche” Pesare nel becker 50g di concentrato di pomodoro e aggiungere 70ml di etanolo al 95% e agitare bene con la spatola; Mettere un po’ di cotone sul fondo di un imbuto e filtrare la miscela pressando leggermente Trasferire in becker la componente solida rimasta sul filtro; Trattare con 50ml di Diclorometano ed agitare per 5minuti; Filtrare in un imbuto munito di cotone e raccogliere il filtrato in una beuta. Si anidrifica con sodio solfato anidro. Portare a piccolo volume in pallone da 100ml in rotavapor e portare a secco. Progetto “Lauree Scientifiche” SEMINA La semina viene effettuata con il nostro campione da analizzare,tramite un apparecchio chiamato microsiringa o con un semplice capillare per punto di fusione; questo procedimento deve essere fatto accuratamente Progetto “Lauree Scientifiche” OSSERVAZIONI Il β-carotene è la componente che sale con maggiore velocità sulla lastra a causa della maggiore affinità con l’eluente. Il licopene invece viene rallentato perché instaura dei legami con la fase stazionaria che è il gel di silice. Licopene β-carotene Campione Progetto “Lauree Scientifiche” ANALISI DATI L’analisi dei dati si basa su un fattore chiamato: Rf Rf= corsa della macchia /corsa dell’eluente Ogni sostanza ha un Rf diverso. Progetto “Lauree Scientifiche” ANALISI A UV Qualora non sia possibile osservare direttamente le macchie di campione sulla superficie della lastrina caso molto frequente - si può ricorrere all'osservazione sotto luce ultravioletta o alla reazione con reagenti che sviluppano composti colorati Progetto “Lauree Scientifiche” CONFRONTO SPETTRI LICOPENE STANDARD LICOPENE ESTRATTO Progetto “Lauree Scientifiche” CONFRONTO SPETTRI β – CAROTENE STANDARD β – CAROTENE ESTRATTO Progetto “Lauree Scientifiche” CONCLUSIONI La tecnica TLC permette di separare i componenti principali di una miscela; le sostanze estratte sono pure, cioè molto simili agli standard. E’ possibile estrarre i componenti dal pomodoro.