Espectroscopia UV-Vis y RMN: Fundamentos, Aplicaciones y Avances

Espectroscopia Ultravioleta-Visible (UV-Vis)

Aplicaciones de la Espectroscopia UV-Vis

• Determinación de la concentración de proteínas

  Las proteínas poseen dos grupos cromóforos importantes:

  • Enlaces peptídicos: longitud de onda máxima de 200 nm.
  • Grupos aromáticos: absorben a 280 nm.
• Determinación de ácidos nucleicos

  Las bases nitrogenadas que los componen son grupos aromáticos, con una absorción característica a 280 nm.

• Determinación de enzimas

  Los ELISA (enzimoinmunoensayos) son frecuentes en química, sobre todo en inmunología, y basan su fundamento en la medición de la absorbancia. Registran la absorbancia en función del tiempo en una reacción catalizada por una enzima.

Resonancia Magnética Nuclear (RMN)

Es ampliamente utilizada en medicina, aunque también se emplea como técnica espectroscópica. Permite obtener información simultánea sobre cientos de analitos por muestra sin necesidad de separación previa, siendo además una técnica no destructiva. Facilita el análisis directo y es una de las primeras técnicas elegidas para el estudio de moléculas pequeñas.

No requiere preparación de la muestra, lo que la convierte en una técnica muy ventajosa. Al ser no invasiva y no destructiva, no altera ni modifica el equilibrio químico y biológico, permitiendo el análisis de biofluidos y proporcionando información detallada sobre las estructuras moleculares en solución.

Fundamento de la Resonancia Magnética Nuclear

Cuando una muestra que contiene un compuesto orgánico es irradiada brevemente por un pulso intenso de radiación, los núcleos en el estado inicial son promovidos a un estado de mayor energía. Esta radiación se encuentra en la región de radiofrecuencias (RF) del espectro electromagnético. Al regresar los núcleos a su estado inicial, emiten señales cuya frecuencia depende de la diferencia de energía entre ambos estados. El espectrofotómetro de RMN detecta estas señales y las registra como una gráfica de frecuencia frente a intensidad, conocida como espectro de RMN.

El término “resonancia magnética nuclear” proviene del hecho de que los núcleos entran en resonancia con la radiofrecuencia a la que son sometidos.

Instrumentación de la RMN

• Imán: Superconductor, esencial para proporcionar un campo magnético estable y homogéneo.
• Sonda: Ubicada dentro del imán, es donde se introduce la muestra para su análisis.
• Bobinas: Responsables de generar y transmitir los pulsos de radiofrecuencia, así como de detectar las señales emitidas por la muestra.
• Consola: Centro de control donde se generan y modulan los pulsos de radiofrecuencia.
• Ordenador: Equipo informático que registra los datos, procesa las señales y permite la visualización y el análisis de los espectros.

Aplicaciones de la Resonancia Magnética Nuclear

La RMN es predominantemente utilizada en el ámbito clínico, especialmente en el diagnóstico por imagen, y su uso en versión espectroscópica es menos frecuente en este contexto.

No obstante, cada vez existen más estudios que demuestran su potencial para el análisis bioquímico, por ejemplo, en la identificación y cuantificación de productos del metabolismo en muestras de plasma y orina.