Cromatografia su carta

La cromatografia su carta ha avuto un ruolo importantissimo nelle analisi biochimiche. Essa viene usata di solito per la separazione di piccole molecole come gli amminoacidi e gli oligopeptidi. Nella cromatografia su carta alcune gocce della soluzione contenente una miscela dei composti che devono essere separati vengono applicate a circa 2 cm dall'estremità di una striscia di carta da filtro. Dopo aver asciugato, quell'estremità della carta viene immersa in una miscela di solventi costituita da componenti acquosi e organici. Il solvente si muove per capillarità lungo la carta per la natura fibrosa della carta stessa. La direzione della migrazione del solvente può essere verso l'alto (cromatografia ascendente) o verso il basso (cromatografia discendente). La componente acquosa del solvente si lega alla cellulosa della carta e quindi forma con essa una fase stazionaria simile ad un gel. La componente organica del solvente continua la sia migrazione formando la fase mobile. La velocità di migrazione delle varie sostanze che devono essere separate dipende dalla loro solubilità relative nella fase stazionaria polare e nella fase mobile non polare. In una singola tappa del processo di separazione, un dato soluto si distribuisce tra la fase mobile e la fase stazionaria sulla base del suo coefficiente di partizione, una costante di equilibrio definita come:
Kp = concentrazione nella fase stazionaria / concentrazione nella fase mobile  
Le molecole vengono quindi separate sulla base della loro polarità; le molecole non polari si muoveranno più velocemente di quelle polari. Dopo che il fronte del solvente ha percorso una certa distanza, il cromatogramma viene tolto dal solvente ed asciugato. A questo punto si analizzano i materiali separati, che se non sono colorati possono essere individuati attraverso alcuni metodi come il marcamento con radioisotopi o materiali fluorescenti. Comunque la velocità di migrazione di una sostanza può essere espressa sulla base del rapporto:
Rf = distanza percorsa dalla sostanza / distanza percorsa dal fronte del solvente
Per un dato sistema di solventi e per un dato tipo di carta, ogni sostanza ha un caratteristico valore di Rf. Una miscela complessa, che non viene completamente separata da una singola cromatografia su carta, invece, viene spesso completamente risolta da una cromatografia su carta bidimensionale. In questa tecnica, il cromatogramma viene eseguito come è stato descritto prima, con l'eccezione che il campione viene depositato in un angolo del foglio di carta da filtro e il soluto viene fatto correre parallelamente ad un lato della carta. Dopo aver completato questa fase ed asciugata la carta, il cromatogramma viene ruotato di 90° e ripetuta la corsa cromatografica parallelamente al secondo lato della carta usando un altro sistema di solventi. Poiché ogni composto migra ad una velocità caratteristica in un dato sistema di solventi, la seconda fase cromatografica aumenterà fortemente la separazione della miscela nei suoi componenti.