Adoración sin fin al Dios Creador por sus bendiciones
Anteproyecto final
1. INSTITUCIÓN EDUCATIVA COLEGIO LOYOLA PARA LA CIENCIA YLA INNOVACIÓN
Creada por Resolución N° 00003 de Enero 5 de 2010.
DANE: 105001025984 NIT: 900339251-3
Formato F3
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Versión 2
Nov. 2012
Tomado: formato utilizado en la Feria dela ciencia CT+I – Dcto Anteproyectos ITM
FORMATO ANTEPROYECTO
1. INFORMACIÓN GENERAL:
Título del
proyecto
Identificación de la concentración de principios bioactivos en las
hojas de romero seco y romero fresco por medio del cromatógrafo
de gases
Área temática Ejemplos Marque con una x
Biociencias
Zoología (animales), botánica (plantas),
microbiología (microorganismos como
bacterias, virus, protozoos, etc.), genética,
biología molecular y celular, bioquímica,
biotecnología, ecología, conservación,
ciencias agropecuarias y afines.
X
Química
Química orgánica, inorgánica, analítica,
fisicoquímica, química de los productos
naturales y afines.
Ciencias
Matemáticas y
Física
Estadística, modelación matemática, física,
biofísica, óptica, acústica y afines.
Ciencias de la
Tierra y el
Espacio
Astronomía, geología, minería,
climatología, sismología y afines.
Ciencias
Sociales y
Humanas
Psicología, educación y pedagogía,
sociología, antropología, arqueología,
paleontología, historia, economía,
comunicación, periodismo, lingüística,
artes, literatura, música y afines.
Servicios
Públicos y
Medio
Ambiente
Agua, gas, energía (de combustibles
fósiles y alternativas), saneamiento,
transporte (terrestre, aéreo y acuático),
gestión ambiental, impacto ambiental,
contaminación, reciclaje y afines.
Ingenierías y
Tecnologías
Ingeniería civil, electrónica, eléctrica,
mecánica o de sistemas, desarrollo de
software, TICs y telecomunicaciones,
robótica, bioingeniería, ingeniería de
materiales, nanotecnología y afines.
Medicina y
Salud
Promoción y prevención, atención,
nutrición, salud pública, salud ocupacional,
deporte, epidemiología, enfermedades y
afines
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Selección de la modalidad del (de los) investigador(es):
Modalidad Marque con una X
Modalidad III. Educación básica secundaria
(6° - 9°)
Modalidad IV. Media vocacional (incluye
media técnica) (10°-11°) X
DATOS PERSONALES DE LOS INVESTIGADORES
Nombre del investigador
principal
Nahomy Sofía Álvarez Torres
Grado del investigador
principal
10°2
Dirección electrónica del
investigador principal
nasoalto@gmail.com
Teléfono (fijo y celular) del
investigador principal
284 9633 - 300 775 4714
Documento de identidad del
investigador principal
99081604033
Nombre del coinvestigador Valentina Arboleda Montoya
Grado del coinvestigador
10°2
Dirección electrónica del
coinvestigador
valenarboledam1998@gmail.com
Teléfono (fijo y celular) del
coinvestigador
570 1796 – 312 203 9908
Documento de identidad del
coinvestigador
98072561716
Nombre del coinvestigador Liseth Alexandra Arrieta Piedrahíta
Grado del coinvestigador
10°2
Dirección electrónica del
coinvestigador
lisethalexandraa1@gmail.com
Teléfono (fijo y celular) del
coinvestigador
237 3001 – 318 750 5042
Documento de identidad del
coinvestigador
98042253375
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Nombre del coinvestigador Daniela Zapata Pérez
Grado del coinvestigador
10°2
Dirección electrónica del
coinvestigador
perezdani29@gmail.com
Teléfono (fijo y celular) del
coinvestigador
237 4444 – 301 484 5974
Documento de identidad del
coinvestigador
99032907373
Nombre del coinvestigador Lesli Patricia Ruiz Severiche
Grado del coinvestigador
10°2
Dirección electrónica del
coinvestigador
lesly898@gmail.com
Teléfono (fijo y celular) del
coinvestigador
589 3106 – 321 820 2924
Documento de identidad del
coinvestigador
DOCENTE ACOMPAÑANTE
Nombre del docente
William Pérez Campo
Área del docente
Biología – Química
Dirección electrónica del
docente
wilper08@gmail.com
Teléfono (fijo y celular) del
docente
ASESOR
Ángela Garrido (anmagarridoc@gmail.com)
Jader Alexander Mesa Preciado (jadermesa82@gmail.com)
INSTITUCIÓN EDUCATIVA
Nombre de la institución Institución Educativa Colegio Loyola para la Ciencia y la
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Innovación
Municipio
Medellín
Duración del proyecto (en
meses)
24
Indicar si este proyecto es
continuación de otro que
haya participado en ferias
anteriores.
Este proyecto NO es continuación de algún otro proyecto.
2. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO
INTRODUCCIÓN
A través de la historia se han realizado investigaciones y estudios sobre las plantas y sus
principios activos como aceites esenciales, ácidos, entre otros,por medio de estos estudios,
se han descubierto sus usos medicinales y usos alimenticios, así llegamos al romero el cual
se utiliza para la conservación de alimentos, la elaboraciòn de productos farmacéuticos y
productos cosméticos; pero de tantos estudios que no se han encontrado estudios de
cromatografía con el romero; por eso el grupo de investigación Bioactive busca identificar la
concentración de principios biactivos que estan en las hojas de romero seco y el romero
fresco, por medio del cromatografo de gases, para saber que diferencias o similitudes
podemos encontrar en los principios bioactivos que hay entre las hojas del romero seco y el
romero fresco.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.
En los últimos años las plantas medicinales han adquirido gran importancia en terapias
alternativas o complementarias en varias regiones del mundo. Las plantas con acción
medicinal o funcional tienen la característica común de poseer un elevado contenido en
sustancias o principios activos, con propiedades químicas, bioquímicas u organolépticas
muy específicas, que permiten su utilización con fines terapéuticos (plantas medicinales),
aromáticos (plantas aromáticas o esencias) y dietéticos o gastronómicos (plantas
empleadas como condimentos) (Raúl Avila-Sosa, 2011).
El romero (R. officinalis L.) siendo ésta un planta mundialmente conocida por sus
propiedades medicinales, estimulantes, tónico-medicinales, aromáticas y condimentarias
(Álvaro González Michel, 2013), es una gran opción para las industrias, volviéndose, al
pasar de los años, una planta que ha llamado la atención, haciéndose así múltiples estudios
de ella.
Pero no los suficientes, ya que, no se está seguro, gracias a la falta de investigación, de en
cuál estado es mejor, para aprovechar al máximo sus bioactivos, que ayudan al beneficio
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del humano. Por tal razón, el equipo de investigación BioActive, identificará la concentración
de los principios bioactivos en las hojas del romero seco y romero fresco, por medio de una
cromatografía gaseosa, lo cual es básicamente una técnica de separación (Química, 2014).
PREGUNTA DE INVESTIGACIÓN
¿Cuál es la concentración de los principios bioactivos en las hojas de romero seco y romero
fresco identificado por medio del cromatógrafo de gases?
OBJETIVOS
Objetivo general
Identificar la concentración de principios bioactivos en las hojas de romero seco y romero
fresco por medio del cromatógrafo de gases.
Objetivos específicos
- Reconocer la concentración de principios bioactivos en las hojas de romero seco, por
medio del gromatógrafo de gases.
- Reconocer la concentración de principios bioactivos en las hojas de romero fresco,
por medio del gromatógrafo de gases.
- Comparación de la concentración de principios bioactivos de la hoja de romero fresca
y seca, por medio de tablas comparativas, para estar al corriente de en cuál estado
del romero (Fresco o Seco) es más favorable la concentración de bioactivos en el
romero.
JUSTIFICACIÓN
Día a día la ciencia hace avances para optimizar la vida del hombre con una orientación de
conciencia limpia y biológica, utilizando las múltiples propiedades de las plantas.A través de
la historia las plantas han sido utilizadas por sus propiedades medicinales, nutritivas y
aromáticas y sus usos asociados a la magia y la religión.
Desde los años 50’ se ha incrementado el interés de la ciencia por estudiar los efectos en la
salud que tienen los compuestos bioactivos presentes en las plantas para poder asegurar
que existe màs información sobre sus propiedades.Diversos estudios han demostrado la
gran eficacia y capacidad antioxidante derivando sus aplicaciones comerciales.
Un ejemplo es el romero (Rosmarinus officinalis L) que es una planta mediterránea
perteneciente a la familia de las labiadas que posee múltiples y poderosas propiedades
medicinales, cosméticas, aromáticas y antioxidantes, esta última según estudios es una de
las plantas con mayor contenido además de ser más efectivas.(Raúl Avila-Sosa, 2011)
El romero es una de las plantas antiguas de culto, esta estrechamente asociado con el
amor y el matrimonio, el nacimiento y la muerte. En algunas culturas como la Inglesa y la
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Alemana se considera como un símbolo de recuerdo y todavía se utiliza en ramos de novia
y se pone como resorte en la cuna de un niño recién nacido para protegerlo contra las
influencias y las fuerzas del mal;también se coloca en los libros y entre la ropa para
protegerlos de las polillas y para producir un olor agradable.
Etimologicamente el nombre cientifico “Rosmarinus” es una palabra en latìn que significa
“Rocìo marino”, “Ros”=rocìo y “Marinus”= marino y esto se debe a que esta especie suele
ser cultivada muy lejos de las zonas costeras. Tambièn puede derivar de los vocablos
griegos “Rhops”: arbusto y “Myrinos”: aromàtico. El epiteto “Officinalis” es utilizado en las
plantas que han sido denominadas medicinales. El nombre de la planta es mencionado en
algunos clásicos del mundo, como Hamlet y Don Quixote.
Los compuestos activos del romero que presentan una mayor actividad antioxidante son los
ácidos fenólicos, flavonoides, pigmentos naturales (capsaicina y curcumina) y terpenos
(rosmanol, ácido carnósico, carnosol, epirosmanol e isorosmanol).
A pesar de las múltiples investigaciones, no se ha estudiado en que condición sus
propiedades son más optimas, por eso se quiere realizar esta investigación, se quiere
conocer si en las hojas de Romero frescas tienen mayor concentración principios bioactivos
respecto a la hoja de Romero seca.
MARCO TEORICO
Romero
Nombre científico o latino: Rosmarinus officinalis
- Nombre común o vulgar: Romero.
- Familia: Lamiaceae.
- Origen: el romero es una planta originaria de la región mediterránea, sobre todo de las
áreas donde el suelo es especialmente seco, arenoso y rocoso.
- Etimología: el nombre científico "Rosmarinus" parece ser que deriva, bien de las palabras
latinas "Ros": Rocío y "Marinus": Marino, por ser especie que no suele alejarse en demasía
de las zonas costeras; o bien de los vocablos griegos "Rhops": Arbusto y "Myrinos":
Aromático.
- El epíteto "officinalis" se aplica a muchas especies que desde muy antiguo han sido
consideradas medicinales.
- Arbusto perenne de hasta 2 metros.
- Es muy aromático y es una importante planta melífera con gran número de aplicaciones
medicinales y cosméticas.
- Hojas firmes, verde oscuras por la haz y blanquecinas por el envés, provistas de
abundantes glándulas de esencia.
- Flores de color azul o violáceo pálidos con los estambres más largos que los pétalos y el
labio superior de la corola curvado.
- Fruto seco con semillas menudas.
- Dice un viejo refrán que "De las virtudes del romero se puede escribir un libro entero".
- Se emplea como condimento y también en medicina y en perfumería.
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- Es planta vulneraria, esto es, que cura heridas y llagas (según otro refrán "Mala es la llaga
que el romero no sana"), para lo cual se ha venido empleando la infusión de las sumidades
floridas de esta especie.
- Asimismo, el famoso alcohol de romero se ha usado también desde antiguo para aliviar las
partes doloridas olas fatigas musculares.
- De sus hojas se obtiene el "agua de la reina de Hungria", para perfumería y tambien un
agua destilada que se utiliza como colirio, la esencia puede usarse para combatir dolores
reumáticos.
- Se usa también para baños relajantes, como mascarilla revitalizante y como tónico capilar.
- En la cocina se utiliza para asados, guisos, sofritos, sopas y salsas y además se puede
preparar "vino de romero con propiedades benéficas para la función estomacal.
- Se emplea en grupos y también para borduras y setos bajos.
- Es una especie termófila, alcanzando su desarrollo óptimo en sitios secos y soleados y
sobre cualquier tipo de suelo, preferentemente calizo.
- Luz: el romero necesita un mínimo de 6 horas exposición a la luz solar diarias.
- Suelo: la tierra en la que mejor va a crecer es en la arenosa, aunque se adapta con
facilidad a otros tipos de suelo más pobres, salvo en los arcillosos.
- Plantar a 50 centímetros de distancia entre planta y planta.
- Riego: será suficiente con un riego moderado. No se debe regar muy a menudo a la
planta.
- Se dice que tiene la virtud de ahuyentar las plagas, por lo que las plantas que están a su
alrededor se ven protegidas.
- Es una especie muy sencilla de propagar.
- Si se cortan esquejes de las ramas del romero y se introducen en un recipiente con agua,
a los pocos días se podrá observar como comienzan a nacer raíces.
- La propagación a partir de semillas es más complicada y lleva mucho más tiempo.
(InfoJardín, 2013).
Principios de cromatografía
La cromatografía es uno de los principales métodos para la separación de especies
químicas estrechamente relacionadas en mezclas complejas. La cromatografía es un
método físico de separación basado en la distribución de los componentes de una mezcla
entre dos fases inmiscibles, una fija o estacionaria y otra móvil.
En todas las separaciones cromatográficas la muestra se disuelve en una fase móvil, que
puede ser un gas un líquido o un fluido supercrítico. Esta fase móvil se hace pasar a través
de una fase estacionaria inmiscible, la cual se mantienen fija en una columna o sobre una
superficie sólida. Las fases se eligen de tal forma que los componentes de la muestra se
distribuyen de modo distinto entre la fase móvil y la fase estacionaria. Aquellos
componentes que son retenidos con más fuerza por la fase estacionaria se mueven
lentamente con el flujo; por el contrario los componentes que unen débilmente a la fase
estacionaria, se mueven con rapidez. Como consecuencia de la distinta movilidad, los
componentes de la muestra se separan en bandas discriminadas que pueden analizarse
cualitativa y/o cuantitativamente.
(Marta Isabel Ozores Belmonte, 2012)
Cromatografía de líquidos HPLC
En la cromatografía líquida, la fase móvil es un líquido que fluye a través de una columna
que contiene a la fase fija. La separación cromatográfica en HPLC es el resultado de las
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interacciones específicas entre las moléculas de la muestra en ambas fases, móvil y
estacionaria .A diferencia de la cromatografía de gases, la cromatografía de líquidos de alto
rendimiento (HPLC, de high-performance liquid chromatography) no está limitada por la
volatilidad o la estabilidad térmica de la muestra.
La HPLC es capaz de separar macromoléculas y especies iónicas, productos naturales
lábiles, materiales poliméricos y una gran variedad de otros grupos polifuncionales de alto
peso molecular. Con una fase móvil líquida interactiva, otro parámetro se encuentra
disponible para la selectividad, en adición a una fase estacionaria activa.
La HPLC ofrece una mayor variedad de fases estacionarias, lo que permite una mayor
gama de estas interacciones selectivas y más posibilidades para la separación.
HPLC preparativa
Es la técnica escogida para aislamiento y purificación de productos de valor en las
industrias químicas y farmacéuticas así como en la biotecnología y la bioquímica. La
cromatografía preparativa comprende un amplio rango de aplicaciones, desde el
aislamiento de 1µg de muestra para identificación espectroscópica hasta el aislamiento de
un compuesto puro de una mezcla de 100 g.
Aplicaciones
Campos de Aplicación de HPLC
Fármacos: Antibióticos, sedantes esteroides, analgésicos
Bioquímica: Aminoácidos, proteínas, carbohidratos, lípidos
Productos de alimentación: Edulcorantes artificiales, antioxidantes, aflatoxinas, aditivos
Productos de la industria química: Aromáticos condensados, tensoactivos, propulsores,
colorantes
Contaminantes: fenoles, Pesticidas, herbicidas, PCB
Química forense: Drogas, venenos, alcohol en sangre, narcóticos
Medicina clínica: Ácidos biliares, metabolitos de drogas, extractos de orina, estrógenos.
Algunas aplicaciones importantes de la HPLC preparativa
Separación y purificación de metabolitos
Separación y purificación de los metabolitos de las drogas procedentes de muestras de
orina
Purificación y separación de enantiómeros
Purificación de compuestos naturales
Purificación y caracterización de enzimas y proteínas
Funcionamiento del servicio.
Las muestras deben ir acompañadas de la hoja de solicitud de servicios generada en esta
página web una vez realizado el registro en la misma. El ususario debe rellenar todos los
campos de la solicitud de servicios que conozca, con el fin de obtener el mejor resultado
posible.
Equipos
HPLC analítico 1200 Series de Agilent Technologies
Bomba cuaternaria G1311
Detector de longitud de onda variable G1314B
Detector de diodo y de longitud de onda variable G1315D
Detector de índice de refracción G1362A
Detector de fluorescencia G1321A
HPLC preparativo 1200 Series de Agilent Technologies
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Dos Bombas preparativas G1361A
Detector de diodo y de longitud de onda variable G1315D
Muestreador automático G1329A
Colector de fracciones G1364B
(Marta Isabel Ozores Belmonte, Cromatografía de líquidos HPLC, 2012)
Cromatografía de gases
En cromatografía de gases la muestra se volatiliza y se inyecta en la cabeza de una
columna cromatográfica. La elución se produce por el flujo de una fase móvil que es un gas
inerte, y a diferencia de la mayoría de los tipos de cromatografía, la fase móvil no
interacciona con las moléculas del analito; su única función es la de transportar el analito a
través de la columna.
Respecto a la cromatografía líquida, la cromatografía de gases tiene la ventaja de disponer
de detectores mucho más universales (por ejemplo, el de ionización de llama). Además,
para numerosas aplicaciones, los métodos son más simples, más rápidos y más sensibles
que los correspondientes a la cromatografía líquida de alta resolución. La instrumentación
requerida para cromatografía de gases también es mucho más sencilla y económica que la
empleada en HPLC. Sin embargo, en cromatografía de gases, la influencia de la
temperatura sobre la distribución del equilibrio es considerable, a diferencia de la
cromatografía líquida. Por ello, la cromatografía de gases presenta limitaciones en tres
casos:
-Compuestos poco volátiles, generalmente los de peso molecular superior a 300 u.m.a.
-Compuestos sensibles a una elevación de la temperatura incluso moderada (determinados
compuestos de interés biológico)
-Compuestos que se encuentran en forma iónica (puesto que son en general poco
volátiles).
Por esta razón, la cromatografía de gases se emplea cuando los componentes de la mezcla
problema son volátiles o semivolátiles y térmicamente estables a temperaturas de hasta
350-400ºC. En cambio, cuando los compuestos a analizar son poco volátiles y/o
termolábiles, la técnica separativa adecuada suele ser la cromatografía líquida de alta
resolución (HPLC).
A menudo la cromatografía de gases se emplea para confirmar de la presencia o ausencia
de un compuesto en una muestra determinada.
Aplicaciones
Medioambientales: Análisis de pesticidas y herbicidas, análisis de hidrocarburos,
semivolátiles y volátiles, análisis del aire...
Alimentos y aromas: fragancias y aromas, aceites, bebidas, ácidos orgánicos, azúcares,
FAMES, ésteres metílicos, triglicéridos, alcoholes...
Química Industrial: alcoholes, ácidos orgánicos, aminas,aldehídos y cetonas, ésteres y
glicoles, hidrocarburos, disolventes, anilinas, gases inorgánicos...
Biociencia: drogas, fármacos, alcoholes y contaminantes en sangre, disolventes
residuales...
Derivadas del petróleo: gas natural, gases permanentes, gas derefinería, gasolinas,
gasóleos, parafinas.
Funcionamiento del servicio
Las muestras deben ir acompañadas de la hoja de solicitud de servicios generada en esta
página web una vez realizado el registro en la misma. El ususario debe rellenar todos los
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campos de la solicitud de servicios que conozca, con el fin de obtener el mejor resultado
posible.
Equipos
Cromatógrafos de gases Agilent Technologies 7890A
Detector de captura electrónica (ECD)
Detector de ionización de llama (FID).
(Marta Isabel Ozores Belmonte, Cromatografía de Gases, 2012)
METODOLOGÍA
1. Obtención de materiales:
Hojas de romero seco (5 kg).
Hojas de romero fresco (5 kg).
Alcohol (Hexano) (2 L).
Implementos del laboratorio.
2. Preparación de los materiales:
Maceración de las hojas del romero seco.
Maceración de las hojas del romero fresco.
Esterilización de los implementos del laboratorio.
3. Separación de los principios bioactivos:
Separación de los principios bioactivos de las hojas trituradas del romero seco,
por medio del cromatógrafo de gases.
Separación de los principios bioactivos de las hojas trituradas del romero fresco,
por medio del cromatógrafo de gases.
4. Comparación de principios bioactivos encontrados por el cromatógrafo de gases en las
hojas de romero seco y las hojas de romero fresco:
Tabla comparativa de los principios bioactivos encontrados (Anexo 1).
Análisis de resultados y conclusiones.
PRESUPUESTO
Materiales Justificación Cantidad Valor total
Romero fresco
Es necesario, ya que con éste es
con lo que se harán las pruebas de
laboratorio
5 kg $50.000
Romero seco Es necesario, ya que con éste es 5 kg $50.000
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con lo que se harán las pruebas de
laboratorio
Hexano Es la fase móvil, para el
cromatógrafo, el cuál es una gran
parte del proyecto
2 L $10.000
TOTAL $ $110.000
CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES
Actualizado semana del 14 al 20 de Abril del 2014
ACTIVIDAD
ABRIL MAYO JUNIO JULIO
OBSERVACIONESSemana Semana Semana Semana
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5
Asesorías con el
profesor William
Pérez Campo
Asesorías SENA
Elaboración
Anteproyecto
Revisión
Bibliografía
Entrega
Anteproyecto
Visita al Aula
Ambiental
Visita a Vivero
Montasana
Preliminares
SE HIZO NO SE HIZO SE HARÁ
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ANEXOS
ANEXO 1:
HOJAS DE ROMERO SECO
N° DE
ENSAYO
CANTIDAD
EN %
PRINCIPIOS
BIOACTIVOS
ENCONTRADOS
HOJAS DE ROMERO FRESCO
N° DE
ENSAYO
CANTIDAD
EN %
PRINCIPIOS
BIOACTIVOS
ENCONTRADOS
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BIBLIOGRAFÍA
Álvaro González Michel, A. C. (2013). Requerimientos edafoclimáticos de romero. (C. d. S.C., Ed.)
Guía Técnica de cultivo de Romero (Rosmarinus Officinalis L.), 1-85.
Carlos R. Romeu, E. B. (2007, Junio). Red de Revistas Científicas de América Latina, el Caribe,
España y Portugal Sistema de Información Científica. CARACTERIZACIÓN FITOQUÍMICA
DEL ACEITE ESENCIAL DE ROMERO (ROSMARINUS OFFICINALIS, 11(2), 75 - 78.
InfoJardín. (2013). Romero Rosmarinus Officinalis. 1 - 3.
José Gutiérrez Abascal, 2. (n.d.). Conceptos Fundamentales de Cromatografía. 1 - 30.
José Gutiérrez Abascal, 2. (n.d.). Cromatografía de Gases. 1 - 43.
Marta Isabel Ozores Belmonte, N. C. (2012). Cromatografía. (Logiecel, Ed.) 1 - 2.
Marta Isabel Ozores Belmonte, N. C. (2012). Cromatografía de Gases. (Logiecel, Ed.) 1 - 4.
Marta Isabel Ozores Belmonte, N. C. (2012). Cromatografía de líquidos HPLC. (Logiecel, Ed.) 1 - 3.
Química, D. d. (2014, Febrero 19). Cromatografía Gaseosa. Química Analítica III, 1 - 86.
UNAM, F. d. (2011). Cromatógrafo de Gases. 1 - 32.
Ciudad y fecha de entrega
Medellín – Abril del 2014