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manual de análisis bioquímico
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manual de análisis bioquímico para las oposiciones de laboratorio
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Análisis bioquímicoCapítuLo 38. Espectrometría y otras técnicas fisicoquímicas
CapítuLo 39. Medición de pH: técnicas cuantitativas de valoración
CapítuLo 40. Técnicas de separación de moléculas
CapítuLo 41. Análisis de magnitudes bioquímicas relacionadas con el metabolismo
de principios inmediatos: hidratos de carbonos y lípidos
CapítuLo 42. Análisis de magnitudes bioquímicas relacionadas con el metabolismo
de principios inmediatos: proteínas
CapítuLo 43. Análisis de magnitudes bioquímicas relacionadas con los productos finales
del metabolismo
CapítuLo 44. Estudio de la función hepática
CapítuLo 45. Determinación de enzimas
CapítuLo 46. Realización de técnicas de estudio de muestras de orina
CapítuLo 47. Función digestiva. Determinaciones bioquímicas en heces
CapítuLo 48. Estudio de otros líquidos y elementos corporales
CapítuLo 49. Determinación de magnitudes bioquímicas relacionadas con los trastornos
del equilibrio hidroelectrolítico
CapítuLo 50. Determinación de magnitudes bioquímicas relacionadas con la oxigenación tisular
y el equilibrio ácido-base
CapítuLo 51. Sistemas analíticos a la cabecera del enfermo (POCT)
CapítuLo 52. Caracterización de las determinaciones de las hormonas
CapítuLo 53. Caracterización de las determinaciones de los marcadores tumorales
CapítuLo 54. Magnitudes bioquímicas indicadas en cribados poblacionales
CapítuLo 55. Conceptos generales de farmacología clínica y aplicaciones
CapítuLo 56. Reproducción asistida y técnicas de mejora de semen
, ,
Indice de contenidos
• Introducción
• Espectrometría de absorción de energía
• Ley de Beer
• Instrumentación espectrométrica
• Características de la medición espectrométrica
• Espectrometría de fluorescencia
• Espectrometría de emisión atómica
• Espectrometría de absorción atómica
• Espectrometría de reflectancia
• Espectrometría de dispersión de partículas
• Luminiscencia
• Refractometría
• Otras técnicas fisicoquímicas en el laboratorio clínico
• Automatización
, INTRODUCCiÓN
Desde hace décadas, la mayor parte de las mediciones del laboratorio clínico se reali- • Espectrometrías
zan mediante procedimientos fisicoquímicos, en los cuales la energía radiante desempeña • Ley de Lambert-Beer
un papel primordial en sus distintas variedades (absorción, emisión, dispersión, reflexión, • Tipos de espectrometría
• Elementos de
refracción) que dan origen a distintas técnicas. Esta amplia variedad de procesos tiene en
un espectrómetro
común la interacción de la materia con la energía, y se desarrollan a continuación. • Luminiscencia
Como regla general se suele hablar de espectrometría, que suele incluir algunas varie-
dades de nombres más comunes, como colorimetría, espectrofotometría y fotometría.
Existen también otras técnicas basadas en ot ros principios fisicoquímicos, algunas
de las cuales se desarrollan en este tema y otras en el capítulo correspondiente.
Como características de la radiación electromagnética, dado que es bien cono-
cida la naturaleza ondulatoria y corpuscular de la materia, se define el espectro elec-
tromagnético como un conjunto de ondas que se distinguen por la frecuencia y la
amplitud de las ondas que lo componen.
La amplitud depende de la intensidad radiante y está relacionada con el campo eléc-
trico. La frecuencia está relacionada con la energía asociada.
Existe una fórmula que relaciona energía (E) y frecuencia (u) , vinculadas por
medio de la constante de Planck (h): A mayor frecuencia, mayor ener-
gía asociada y menor longitud de
onda.
La frecuencia (u) de una onda y su longitud de onda (A) están inversamente rela-
cionadas:
u = c/A
siendo e = velocidad de la luz; entonces, sustituyendo la frecuencia en la fórmula ini-
cial se obtiene:
E=h X c/A
I Longitud de onda 1
Es decir, la energía es inversamente proporcional a la longitud de onda. La radia - la ai
ción electromagnética que posee menor longitud de onda es la que lleva mayor ener-
gía asociada (Fig. 38- 1).
Las ondas electromagnéticas se han clasificado en varios grupos, en relación con su
característica principal, la longitud de onda. Se pueden clasificar en distintos grupos
(Tabla 38-1 ), pero esta clasificación es meramente orientativa, ya que no existen lími-
tes reales entre los distintos tipos de radiaciones.
Una molécula o sustancia es capaz de absorber determinadas longitudes de onda
del espectro yen determinadas condiciones es capaz de emitirla. En función del tipo, A Figura 38-1. Espectro electromag-
el espectro puede ser continuo o de líneas. nético.
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, Capítulo 38 Espectrometría y otras técnicas fisicoquímicas
Una especie química, según su estructura molecular, bien sea en forma atómica,
iónica o molecular, cuando absorbe energía lumínica por la colisión con un fotón, éste
le comunica una cantidad de energía que puede modificarla y hacerla pasar desde el
Grupo Longitud
estado de reposo a un estado excitado, que puede hacer que la especie química realice
de ondas de onda
alguno de los siguientes pasos, que van de mayor a menor energía aportada:
Rayos gamma < 0,1 nm
Rayos X 0,1 nm-190nm • Pasar un electrón a un orbital de mayor energía.
• Producir un aumento en la vibración entre átomos de la molécula.
Ultravioletas 190 nm-380 nm
• Producir cambios en la rotación entre enlaces.
Visible 380 nm-780 nm
El paso de estado excitado a estado de reposo puede hacerse también por diversos
Infrarrojos 780nm-l mm
caminos, inversos a los que se han citado, y pueden conllevar un descenso de energía
Microondas 1 mm-30cm en forma de colisiones que producen calor, también puede que ocurra la transferencia
Radio >30 cm-> 1Okm de energía por emisión de un fotón, que es lo que sucede en algunos fenómenos de
espect roscopia, que se detallan más adelante.
e ESPECTROMETRíA DE ABSORCiÓN DE ENERGíA
Cuando una determinada radiación electromagnética incide (lo) sobre una solución
que contiene un compuesto que absorbe energía de una determinada longitud de
onda, la intensidad de luz transmitida (I t ) es menor que la incidente, puesto que parte
de ella ha quedado retenida (absorbida) por esa sustancia de la solución.
La absorbancia es un concepto algo abstracto , que define una relación entre las dos
intensidades, conocida como transmitancia (T) y que consiste en que es una propor-
ción entre las intensidades transmitida e incidente:
T = L'I,
Cuanta mayor energía posea la Sus límites varían entre O y 1, aunque habitualmente se refiere a transmitancia
rad iación incidente , más proba- expresada en porcentaje (%T):
ble es que sean de mayor grado
las transiciones.
%T = l/lo x 100
La magnitud O/oT puede variar entre O y 100%.
Cuanta más energía electromagnética es capaz de absorber una especie química,
menos energía transmitirá.
La absorbancia (A) y la transmitancia (T) tienen una relación inversa y logarítmica:
A = -log It/Iv = -logT
Expresando T en su forma de O/o T y sustituyendo en la anterior, se tiene lo siguiente:
A = - (lag % T I 100) = - lag %T - (-lag 100) = - lag %T + lag 100) =
- lag % T + 2 = 2 - log % T
Ya se ha dicho que la absorbancia no se puede medir, sino que se mide su efecto,
la transmitancia, a partir de ésta se calcula la primera, con la fórmula expuesta.
La absorbancia varía desde O hasta infinito. No tiene unidades.
La absorbancia se define como Desde el punto de vista práctico, no son útiles todas las mediciones de absorban-
la capacidad de absorber deter- cia, ya que se juega con la capacidad técnica de discriminación de los instrumentos;
minada energía por parte de al- por ejemplo, una solución que no absorba nada (A = O) transmitirá toda la luz
gunas especies químicas. (% T = 100); una solución que transmita la mitad de la luz incidente Ir =10/2 tendrá la
siguie nte absorbancia: % T = l/lo x 100 =10/2/10 x 100 = 10012= 50. Sustituyendo en
la fórmula de absorbancia estos valores, se deduce:
ASO = 2 - log O/oT = 2 - log 50 = 2 - 1,7 = 0,3
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