2014.03.01 – Progetto Fenice – Ultra Performance Liquid Cromatography (UPLC) – La cromatografia di Teresa Cecchi

Pubblicato il 04 marzo 2014 da admin

Teresa Cecchi

Teresa Cecchi

Il chimico si trova sempre a dover rispondere a domande del tipo: “cosa c’è qui dentro? quanto ce ne è?”…domande semplicissime e lecite….la via verso risposte sensate è invece ardua e perigliosa.

Ecco qui l’importanza delle tecniche separative.

Per riconoscere e quantificare una sostanza bisogna prima di tutto separarla dalle altre, se volessi anche solo riconoscere una persona a me nota fra tante altre tutte vicine, certamente dovrei separarla dalla folla. Come fare?

Con le molecole, come con le persone! Propongo una gara!

Il motto della cromatografia è tutto qui: “dimmi come corri e ti dirò chi sei!”. Al photofinish i maratoneti generalmente non arrivano insieme e nemmeno le molecole lo fanno! Ecco, le posso separare così! Ma le molecole non hanno gambe per correre….dunque debbo spingerle con una fase mobile, una sorta di corrente che le possa trascinare….ma se le spingo tutte allo stesso modo come fanno a separarsi?

Semplice, debbo offrire loro l’alternativa, una fase stazionaria fatta di poltrone su cui possano sprofondare per un po’ prima di riprendere la loro corsa!

E sia! le mie tante sostanze tutte mischiate possono scegliere, durante la loro “random walk”, di fermarsi sulla fase stazionaria o di entrare nella corrente della fase mobile e quindi correre….Come noi persone, alcune sostanze sono più pelandrone e passeranno più tempo sulle poltrone offerte dalla fase stazionaria, quindi arriveranno alla fine della loro strada più tardi; altre, le più vispe, preferiranno la fase mobile e quindi giungeranno al traguardo per prime.

Prime o ultime o intermedie non importa. Al chimico analitico interessa che si siano separate!

E qui comincia il bello perché ora le deve riconoscere!

Quindi, dopo il lungo percorso, invece di offrir loro una rinfrescante limonata, spara contro di loro uno stimolo (luce, elettroni e altro ancora) in modo che esse reagiscano. Lo si sa, da come uno reagisce si può capire come è fatto e anche chi è!

E proprio così, vedendo come reagiscono, con pazienza, il chimico analitico conferma la loro indentità; un indizio -ricorderete- lo aveva avuto dal tempo che quella sostanza ci aveva messo per percorrere la strada. Ma il chimico analitico non si accontenta…può capitare che due maratoneti completamente diversi arrivino insieme al traguardo se il percorso magari non è stato lungo abbastanza, o per altri motivi; ma con le molecole ciò non deve accadere, non vorremmo mai sbagliare l’identità della sostanza, quindi -come detto- la pungoliamo e vediamo come risponde!

Ma se ogni sostanza si separa e, se si è bravi nonché fortunati, si può anche riconoscere, come facciamo a quantificarla?

Ora, una sostanza pura, dovete sapere, è fatta da molecole tutte uguali, veri cloni molecolari che si comportano tutti nello stesso modo (Proust, più di due secoli fa, diceva che le sostanze pure erano miscele a cui Dio aveva permesso di avere una composizione fissa e costante!) quindi per sapere quante ce ne sono basta vedere l’intensità della risposta allo stimolo che al photofinish abbiamo loro rivolto! Più ne sono più rispondono, giusto? E il gioco è fatto!

Quanta matematica descrive ogni minuscolo aspetto di questa tecnica affascinate e mutevole! Quanta serendipity in quell’intuito di un botanico russo, tal Tswett, a cui, agli inizi del ‘900, venne in mente di separare i pigmenti delle foglie facendo percolare il loro estratto attraverso una polvere ottenuta da conchiglie macinate e contenuta in un tubo di vetro! Quanta meraviglia nei sui occhi nel vedere che il pigmento, scendendo ed ubbidendo alla forza di gravità, si separava in tante bande colorate in modo diverso…il verde si separava dal giallo e dall’arancione!

Era nata la cromato-grafia, cioè la scrittura del colore! Oggi chiaramente possiamo vedere anche ciò che non è colorato e anche sostanze che rispondono a stimoli diversi dalla luce! Abbiamo macchine, come la nostra appena inaugurata, che usano pompe a centinaia e centinaia di bar invece della gravità, abbiamo un’elettronica sofisticata e una meccanica di precisione, nonché un sistema di rielaborazione dei dati davvero strabiliante.

Tuttavia se Tswett non avesse pensato diversamente dai suoi contemporanei, i quali spiegavano il fenomeno come uno spiacevole incidente dovuto magari a problemi di scarsa solubilità etc…, non avrebbe progettato ulteriori esperimenti, non sarebbe giunto alla conclusione che le molecole possono essere separate in base alla velocità con cui transitano in quella strada che è tecnicamente chiamata “colonna”. Che bella la scienza, che bella perchè per dirla con Popper è falsificabile, è democratica, non è mai finita, ha bisogno di tanti, di un prima e di un dopo, necessita del meglio di ogni contribuente e cioè della sua passione, del suo ingegno e della sua curiosità! Quante teorie sono state scritte per spiegare il meccanismo cromatografico!

Il linguaggio è matematico, il piacere è estetico!

Molto simile all’arte.

Teresa Cecchi

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