La concentración centrífuga al vacío permite llevar varias muestras pequeñas a la vez hasta un sedimento seco o húmedo. Esta guía explica el principio, los factores que afectan su eficiencia, los tres componentes del sistema y cómo se compara con otras técnicas de concentración, para ayudarle a elegir la bomba y el control de vacío.
Cómo funciona
El concentrador elimina el solvente de forma continua al reducir la presión, lo que baja el punto de ebullición de la solución. Al mismo tiempo aplica fuerza centrífuga y calor, que reducen la ebullición violenta (bumping) y acortan la evaporación.
Al evaporarse la solución pueden liberarse gases agresivos o incluso tóxicos. Por eso se recomienda usar una trampa fría, como un condensador de circulación o refrigerado, para minimizar la emisión de solvente. Como la mayoría de las muestras contienen solventes o soluciones químicas, conviene una bomba de vacío resistente a químicos para evitar su deterioro rápido. El vacío máximo necesario depende del punto de ebullición de las sustancias que se evaporan, y un control preciso del vacío es esencial para evitar proyecciones y pérdida de muestra.
Factores que afectan la eficiencia
- Nivel de vacío: al bajar la presión, baja el punto de ebullición del solvente, lo que acelera la evaporación y reduce el riesgo de pérdida de muestra.
- Temperatura: subirla moderadamente acelera la evaporación, pero en sustancias termosensibles una temperatura alta puede degradarlas o desnaturalizarlas. Ajústela sin dañar la muestra.
- Fuerza centrífuga: aumenta la superficie del líquido y lo lleva hacia el fondo, lo que reduce las proyecciones, la pérdida de muestra y la contaminación cruzada. También deja la muestra asentada en el fondo del tubo, sin residuos en las paredes, y mejora la recuperación.
- Condensación: capturar los vapores de solvente a baja temperatura mejora la seguridad, reduce residuos y aumenta la eficiencia.
Las características de la muestra, como viscosidad y estabilidad térmica, también influyen. Ajuste cada parámetro según la muestra que procesa.
Arme el sistema: concentrador, vacío y condensación
Un sistema típico tiene tres componentes. Su acción combinada mejora la eficiencia y reduce la pérdida de solvente y los riesgos de seguridad.
- Concentrador centrífugo. Es el instrumento principal. Cambiando el rotor admite distintos volúmenes, como tubos Eppendorf de 0,5 mL, 1,5 mL o 2,0 mL, o tubos de centrífuga de 15 mL o 50 mL. Al comprarlo, confirme que el modelo tenga rotores compatibles con sus tubos.
- Equipo de vacío. Como se usan solventes orgánicos, se recomienda una bomba de vacío resistente a la corrosión. Si la muestra es sensible a las fluctuaciones de presión, considere agregar un controlador de vacío o reemplazar la bomba por un sistema de vacío automático, para un control más preciso.
- Equipo de condensación. Condensa los vapores de solvente, evita que entren a la bomba y la dañen, y prolonga su vida útil. También impide que los vapores escapen al ambiente y expongan al personal.
Rocker indica que sus dos opciones de control, el sistema de vacío automático DC Chem 610 Pro y el controlador de vacío Pilot 100, detectan automáticamente el punto de ebullición.
Compare con otras técnicas de concentración
| Vórtex al vacío / evaporador paralelo | Evaporación rotatoria al vacío | Soplado de nitrógeno | Centrífuga al vacío | |
|---|---|---|---|---|
| Número de muestras | Varias (12 / 48) | 1 | Varias | Varias |
| Parámetros controlados | Vacío, temperatura, RPM, tiempo | Temperatura, RPM | Temperatura, caudal | Temperatura, RPM, tiempo |
| Contaminación cruzada | Sin riesgo | Sin riesgo | Riesgo alto | Riesgo bajo |
| Consumibles | No | No | Nitrógeno | No |
| Muestra visible | Sí | Sí | Sí | No |
| Carga y descarga de tubos | Por lote e individual | Individual | Por lote e individual | Individual |
| Recolección de vapores de solvente | Sí, en la sala | Sí, en campana | No, en campana | Sí, en la sala |
La comparación es la que presenta Rocker; valídela con su método y sus muestras.
Alternativa para proteínas y ácidos nucleicos: tubos de ultrafiltración
Para concentrar biomoléculas como proteínas, ADN o ARN, otro método habitual son los tubos de concentración por centrifugación, también llamados tubos de ultrafiltración, filtros centrífugos o columnas de purificación. Este método requiere una centrífuga y separa las moléculas por ultrafiltración (UF) a través de una membrana. La muestra se coloca en el tubo, la fuerza centrífuga la hace pasar por la membrana y las moléculas se separan y concentran según el tamaño de poro.
Se usan con muestras pequeñas para purificar, concentrar, ultrafiltrar, dializar, desalar e intercambiar solvente en biología y biología molecular. Por compartir el principio, también sirven como ensayo preliminar antes de pasar a un sistema de filtración de flujo tangencial (TFF).
Aplicaciones
- Inocuidad alimentaria: residuos de medicamentos veterinarios, plaguicidas, aditivos.
- Laboratorios hospitalarios: concentración de metabolitos de sangre y orina.
- Análisis ambiental: plaguicidas residuales, fármacos en el ambiente, dioxinas y otras sustancias peligrosas.
- Biotecnología: secado, purificación y concentración de proteínas, ADN y ARN.
- Desarrollo de extractos: medicina tradicional china, cosmética, cuidado de la piel, alimentos y suplementos.
- Concentración y evaporación de muestras en laboratorios clínicos, biológicos, químicos, biotecnológicos, farmacéuticos y de análisis médico.
Equipos relacionados en Cotecno
Rocker recomienda estos equipos de vacío para la concentración centrífuga. Confirme en cada ficha el vacío final, el caudal y la compatibilidad química con sus solventes.
- Sistema de vacío automático DC Chem 610 Pro
- Controlador de vacío Pilot 100
- Bomba de vacío resistente a químicos Chemker 610
- Bomba de vacío resistente a químicos Chemker 410
- Bomba de vacío resistente a químicos Chemker 411
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