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Química de Productos Naturales
Métodos de Separación en Química Analítica
Introducción
El desarrollo de métodos modernos de análisis y la
evolución de las técnicas de extracción de compuestos de interés
biológicos presentes en una amplia diversidad de especies de origen
natural, ha permitido identificar nuevos metabolitos secundarios y su rol
en la química de productos naturales. Condiciones que deben ser
consideradas con algún detalle para la interpretación de los mecanismos
de acción inter e intraespecífica, o aportando información para
estudios del tipo quimiotaxonómico.
Objetivo
Presentar y discutir los principales métodos de
separación empleados en el estudio de los productos naturales, así como
sus propiedades fisicoquímicas y los fundamentos teóricos necesarios
para la interpretación de las operaciones que buscan aislar y purificar
moléculas de origen natural y con actividad biológica, presentes en una
amplia variedad de matrices.
Contenido
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Introducción. Los métodos
de separación, clasificación, alcance, posibilidades y perspectivas.
Extracción liquido-liquido. Microextracción en fase sólida.
Cristalización, centrifugación, destilación, cromatografía,
electroforesis y fluidos supercríticos.
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Métodos de separación y
operaciones básicas de trabajo en el laboratorio.
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La extracción líquido/líquido. La extracción como técnica de separación. Ley de
distribución de Nerst. Aspectos fundamentales de la extracción
liquido/ liquido. Concepto de fase. Fase acuosa. Fase orgánica.
Propiedades intensivas y extensivas. Naturaleza de los disolventes.
Polaridad y constante dieléctrica. Ejercicios. Problemas de
aplicación y uso de hoja de cálculo Excel.
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Aspectos termodinámicos de
la extracción líquido/líquido. Equilibrio de distribución.
Definición y propiedades de la constante de equilibrio. Volumen de
las fases. El factor de recuperación. Selectividad de la extracción.
Relaciones de distribución. Influencia del pH. Formación de
asociaciones. Fenómenos de polimerización. Fenómenos de
disociación en fase orgánica. Ejercicios. Problemas de aplicación y
uso de hoja de cálculo Excel.
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Aspectos cinéticos de la
extracción. Velocidad de transferencia de materia y de formación de
especies extraíbles. Efectos catalíticos. Técnicas para el control
de la cinética extractiva. Técnicas estáticas, semidinámicas y
dinámicas.
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Técnicas de extracción.
Extracción simple. Extracción continua. Extracción en
contracorriente. Separación de mezclas. Técnicas de extracción en
contracorriente. Sinergismo. Antisinergismo. Ejercicios. Problemas de
aplicación y uso de hoja de cálculo Excel.
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Microextracción en fase
sólida y liquida. Fundamentos. Aplicaciones. Discusión y
presentación de casos. Análisis y discusión de documentos.
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Destilación. Concepto de
fase gaseosa y liquida. Concepto de presión de vapor. Ley de Henry.
Ley de Raoult. Ley de Dalton. Ley de Amaga. Diagramas de fases
presión-fracción molar. Tipos de curvas de presión de vapor. Ley de
distribución de Boltzman en sistemas gaseosos. Energía de
activación. Concepto de plato teórico. Ecuación de Classius y
Classius-Clapeyron. Aplicaciones en las operaciones de destilación en
aceites esenciales: Hidrodestilación, Uso de la unidad Sage &
Fleck. Modelos para la destilación de aromas. Sistemas de extracción
continuo para aceites esenciales usando solventes. Ejercicios.
Problemas de aplicación y uso de hoja de cálculo Excel.
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Electroforesis.
Introducción. Concepto de campo eléctrico. Tipos de electroforesis.
El proceso electroforético. Aplicaciones. Análisis y discusión de
documentos.
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Centrifugación.
Introducción. Fundamentos de la técnica. Operaciones de
ultracentrifugación. Coeficiente de sedimentación. Gradientes de
densidad. Sedimentación isopicnica. Diseño de gradientes de
densidad. Análisis y discusión de documentos.
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Purificación de proteínas.
Introducción. Clasificación de las proteínas. Métodos de
separación. Uso de sales. La serie de Hoftmeister.
Referencias
Atkins. P. (1985). Fisicoquímica. Editorial Fondo
Educativo Interamericano.
Cengel. Y.; Boles. M. (1996). Termodinámica. Editorial
McGraw Hill.
Cooper. T. (1984). Instrumentos y técnicas de
bioquímica. Editorial Reverte.
Gasque-Pastor. F. (1995). Notas de doctorado en
Ingeniería. Convenio Universidad del Valle-Universidad Politécnica de
Valencia.
Grosch. W.; Belitz. H. (1997). Química de los alimentos.
Editorial Acribia.
Laidler. K.; Meiser. J. (1997). Fisicoquimica. Editorial
CECSA.
Pecsok. R.; Shields. D. (1981). Métodos modernos de
análisis químicos. Editorial Limusa.
Treybal. R. (1968). Extracción en fase liquida. Editorial
UTEHA.
Varcalcel. M. (2000). Extracción con fluidos
supercríticos. Universidad de Córdoba. Departamento de Química.
Varcalcel. M.; Silva. M. (1984). Teoría y práctica de la
Extracción liquido-liquido. Editorial Alambra Universidad.
Contacto
Facultad de Ciencias
Profesor: Guillermo Salamanca Grosso
Email: gsalaman@ut.edu.co
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Actualización: 2003-09-13
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