Esta obra, “Simulador de cromatografía en columna”, creada por Fabiola Pagliero y Angel Herráez, se ofrece bajo una licencia Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual.
Proyecto desarrollado durante una visita de F.P. a la UAH, financiada por el Ministerio de Educación de la República Argentina, “Programa de movilidad docente a Madrid”, enero-febrero de 2015.
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Esta obra, “Simulador de cromatografía en columna”, creada por Fabiola Pagliero y Angel Herráez, se ofrece bajo una licencia Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual.
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Los valores de masa molecular, punto isoeléctrico, etc. de las proteínas se recopilaron a partir de diversas fuentes acreditadas. Datos de proteínas.
La información de las matrices o rellenos cromatográficos se obtuvo de los folletos y sedes web de proveedores comerciales.
La movilidad se caracteriza por `K` (o `K_(av)`). A mayor `K`, mayor volumen de elución, menor velocidad de avance (moléculas más pequeñas).
| `K = (V_e - V_0) / ( V_h )` | `V_e` = volumen de elución de cada proteína `V_0` = volumen de exclusión `V_h` = volumen de los huecos de la matriz |
Para el cálculo de la velocidad de avance (`v`):
Suponemos unos valores de `V_0` y `V_h` y de flujo `F`; el valor de `L` se basa en el dibujo (px)
Calculamos `v_max` y `v_min` para cada proteína; a partir de ellos, con la `K` de referencia, calculamos la velocidad de avance de cada banda a lo largo de la columna.
El valor de `K` se calcula a partir de la recta empírica obtenida con patrones, `K = a + b * ln(M_r)` para cada matriz cromatográfica.
La movilidad depende de la diferencia entre pI y pH, de forma no lineal.
| `ΔQ=pI-pH` | resina con carga ⊖ interc. catiónico |
resina con carga ⊕ interc. aniónico |
|
| `ΔQ > 0` | proteína ⊕ | se retiene, `v` muy baja | pasa, `v` alta |
| `ΔQ < 0` | proteína ⊖ | pasa, `v` alta | se retiene, `v` muy baja |
La dependencia entre `ΔQ` y la velocidad de avance `v`; se modeló empíricamente empleando la siguiente ecuación de tipo logístico
`v = v_min + v_max / ( 1 + 10^(-p * ΔQ * s) )` (donde `s` es el signo de la carga de la resina)
y se eligió un valor 0.3 para el parámetro de pendiente `p` tras inspección visual de la separación conseguida en la columna del simulador.
Para el valor de base se eligió `v_min = 0.2 * flujo` (ambos empíricos);
y para la velocidad del frente cromatográfico, `v_max = ( L * \text{flujo} ) / ( V_0 + V_h )`
Se emplea el mismo método que para intercambio iónico, salvo que en el lugar de `ΔQ` se asigna un valor de 20 a las proteínas que no se retienen en absoluto, −20 para las de alta afinidad y valores negativos intermedios para afinidades más débiles. El parámetro de pendiente `p` se estableció empíricamente en 0.1 y `s` no se utiliza en este caso.
El simulador está construido en HTML5 con JavaScript. La gráfica del cromatograma emplea las bibliotecas Flot y jQuery.
Las ecuaciones matemáticas en esta página se muestran empleando MathJax.