Tiempo de retención

El tiempo de retención (t_R) es el tiempo que transcurre desde la inyección de la muestra hasta la aparición del máximo del pico de un componente en el detector. La IUPAC lo denomina tiempo de retención total y lo expresa también como el volumen de fase móvil que entra a la columna entre la inyección y la salida del máximo del pico. Para un sistema cromatográfico determinado, cada compuesto presenta un valor propio de t_R, razón por la cual esta magnitud permite una identificación tentativa por comparación con un compuesto conocido.

Definición del tiempo de retención (t_R): tiempo desde la inyección (línea gris discontinua) hasta el máximo del pico (valores ilustrativos). Figura elaborada por el autor, a partir de Snyder y Kirkland (1979), p. 21, y Harvey (2000), p. 548.

Idea general

Los componentes de una muestra avanzan por la columna solo mientras están disueltos en la fase móvil; cuando se encuentran en la fase estacionaria no se desplazan. Un compuesto que pasa la mayor parte del tiempo en la fase móvil sale primero, y uno que permanece más tiempo en la fase estacionaria sale después. La proporción de tiempo en cada fase depende de la composición de la fase móvil, de la composición de la fase estacionaria y de la temperatura de separación.

La señal del detector en función del tiempo, o del volumen de fase móvil eluido, constituye el cromatograma. Cada componente separado aparece como un pico y su tiempo de retención se lee desde el instante de la inyección hasta el máximo de ese pico.

Partes de un cromatograma. La línea gris discontinua marca la inyección; la flecha gris es el tiempo muerto (t₀), las azules son los tiempos de retención (t_R) de los compuestos A y B, y la naranja es el tiempo de retención ajustado del compuesto A (valores ilustrativos). Figura elaborada por el autor, a partir de Snyder y Kirkland (1979), pp. 21–24, e IUPAC (1993), pp. 841–842.

Tiempo muerto y tiempo ajustado

El tiempo de retención de un compuesto retenido tiene dos partes: el tiempo que pasa en la fase móvil, que es igual para todos los compuestos y recibe el nombre de tiempo muerto (t₀), y el tiempo adicional que permanece en la fase estacionaria (t_S).

$t_{R}=t_{0}+t_{S}$

La diferencia entre ambos tiempos se denomina tiempo de retención ajustado (t_aj), que en la literatura se representa también con t′_R:

$t_{aj}=t_{R}-t_{0}$

Composición del tiempo de retención de un compuesto retenido. El tramo azul es el tiempo muerto (t₀), igual al del compuesto no retenido; el naranja es el tiempo de retención ajustado (t_aj = t_S), el tiempo adicional en la fase estacionaria (valores ilustrativos). Figura elaborada por el autor, a partir de Meyer (2010), p. 24, y Harvey (2000), p. 551.

El tiempo muerto se designa también con los símbolos t_M y t_m; en esta página se usa t₀.

La IUPAC distingue además entre tiempo de retención total, corregido, ajustado y neto. En cromatografía de líquidos no se aplica la corrección por compresibilidad de la fase móvil, por lo que el total y el corregido son iguales, y también lo son el ajustado y el neto.

Cómo se mide

El tiempo de retención se obtiene en tres pasos:

1. Se toma como origen el instante de la inyección.
2. Se localiza el máximo del pico del componente en el cromatograma.
3. Se lee el tiempo transcurrido entre ambos puntos, por lo general en minutos.

El tiempo suele medirse hasta el ápice del pico, pero en los picos asimétricos debe medirse hasta su centro de gravedad. Cuando se quiere el ajustado, se resta además el tiempo muerto, y el valor de este depende del marcador con que se determine: el marcador elegido modifica el factor de retención calculado, por lo que conviene indicar cuál se empleó. Los marcadores y sus límites se explican en Tiempo muerto.

Medición del tiempo de retención en tres pasos: (1) el origen es la inyección, (2) se ubica el máximo del pico y (3) se lee el tiempo entre ambos. En un pico asimétrico se mide hasta su centro de gravedad (línea naranja; esquema ilustrativo). Figura elaborada por el autor, a partir de Harvey (2000), p. 548, y Agilent (2016), p. 162.

Expresión matemática

El tiempo de retención se relaciona con el factor de retención (k), que compara el tiempo que el compuesto permanece retenido con el que pasa en la fase móvil. En textos antiguos se le llama factor de capacidad (k′); la IUPAC indica que el apóstrofo no es necesario. A partir de su definición se despeja t_R paso a paso:

$k={\frac {t_{R}-t_{0}}{t_{0}}}$

$k\,t_{0}=t_{R}-t_{0}$

$t_{R}=t_{0}+k\,t_{0}$

$t_{R}=t_{0}\,(1+k)$

La ecuación muestra que t_R es igual a t₀ cuando k = 0, es decir, cuando el compuesto no se retiene, y que es mayor que t₀ cuando k > 0. El término k t₀ es el tiempo que el compuesto permanece en la fase estacionaria.

Ejemplo

Un compuesto tiene un tiempo muerto de 1.5 min y un factor de retención de 2.0 (valores ilustrativos). Su tiempo de retención es:

$t_{R}=t_{0}\,(1+k)$

$t_{R}=1.5\ \mathrm {min} \times (1+2.0)$

$t_{R}=1.5\ \mathrm {min} \times 3.0$

$t_{R}=4.5\ \mathrm {min}$

La tabla y la figura muestran cómo cambia t_R con el factor de retención cuando t₀ permanece en 1.5 min:

Factor de retención, k	Cálculo	Tiempo de retención, tR
0	1.5 min × (1 + 0)	1.5 min
1	1.5 min × (1 + 1)	3.0 min
2	1.5 min × (1 + 2)	4.5 min
4	1.5 min × (1 + 4)	7.5 min

Composición del tiempo de retención para cuatro valores de k con t₀ = 1.5 min. La parte azul, igual en todos los casos, es el tiempo en la fase móvil; la naranja, k t₀, es el tiempo adicional en la fase estacionaria (valores ilustrativos). Figura elaborada por el autor, a partir de Harvey (2000), p. 551, y Skoog et al. (2008), pp. 766 y 768.

Efecto del flujo

El tiempo muerto varía de forma inversa con la velocidad de la fase móvil y, mientras no cambien la composición de la fase móvil ni la temperatura, el factor de retención del compuesto es el mismo. En consecuencia, si el flujo se multiplica por un factor x, el tiempo de retención se divide entre x.

Para el compuesto del ejemplo (t₀ = 1.5 min y k = 2.0 con un flujo de 1.0 mL/min), al duplicar el flujo a 2.0 mL/min el tiempo muerto se reduce a la mitad. El subíndice 2 indica los valores con el flujo mayor:

$t_{0,2}={\frac {1.5\ \mathrm {min} }{2}}$

$t_{0,2}=0.75\ \mathrm {min}$

$t_{R,2}=0.75\ \mathrm {min} \times (1+2.0)$

$t_{R,2}=2.25\ \mathrm {min}$

El volumen de retención (V_R) es el volumen de fase móvil que sale entre la inyección y el máximo del pico, y se obtiene como el producto del flujo volumétrico F por el tiempo de retención. Con cada flujo:

$V_{R}=F\,t_{R}$

$V_{R}=1.0\ \mathrm {mL/min} \times 4.5\ \mathrm {min} =4.5\ \mathrm {mL}$

$V_{R,2}=2.0\ \mathrm {mL/min} \times 2.25\ \mathrm {min} =4.5\ \mathrm {mL}$

Magnitud	Flujo de 1.0 mL/min	Flujo de 2.0 mL/min	Cambio
Tiempo muerto, t0	1.5 min	0.75 min	Se reduce a la mitad
Tiempo de retención, tR	4.5 min	2.25 min	Se reduce a la mitad
Volumen de retención, VR	4.5 mL	4.5 mL	No cambia

Efecto de duplicar el flujo sobre un compuesto con k = 2.0. Arriba, los picos aparecen antes con el flujo mayor; abajo, el tiempo de retención se reduce a la mitad y el volumen de retención permanece igual (valores ilustrativos). Figura elaborada por el autor, a partir de Snyder y Kirkland (1979), pp. 24–25.

Por esta razón, dos corridas del mismo método con flujos distintos producen tiempos de retención distintos, mientras que el volumen de retención ofrece un valor independiente del flujo que entrega la bomba.

Retención y anchura de los picos

En elución isocrática, es decir, con composición constante de la fase móvil, la anchura de los picos aumenta con el tiempo de retención: los componentes que eluyen tarde producen picos más anchos. Véase Elución isocrática y en gradiente.

Tres componentes en elución isocrática. Al aumentar el tiempo de retención, el pico se ensancha y su altura disminuye (esquema cualitativo, con la misma cantidad de cada componente). Figura elaborada por el autor, a partir de Agilent (2016), p. 56.

En los métodos con gradiente, el volumen de retardo no afecta la retención en los isocráticos, pero sí la modifica de forma importante en los de gradiente; si un método con gradiente se traslada de un instrumento a otro y los tiempos de retención cambian, conviene comparar los volúmenes de retardo de ambos sistemas.

Para qué se usa

Identificación tentativa

La coincidencia del tiempo de retención de una señal desconocida con el de un compuesto conocido, en el mismo sistema, es un indicio de que se trata del mismo compuesto, pero no lo demuestra: puede ocurrir que ningún compuesto conocido coincida o que más de uno presente un tiempo de retención similar. La identificación positiva requiere aislar la señal y caracterizarla con otras técnicas. Véase Análisis cualitativo y cuantitativo en HPLC.

Identificación tentativa por tiempo de retención. Una señal de la muestra que coincide con el patrón (azul) es un indicio de identidad, pero un compuesto distinto (naranja) puede presentar el mismo tiempo de retención en el mismo sistema (esquema cualitativo). Figura elaborada por el autor, a partir de Snyder y Kirkland (1979), pp. 43–44.

Picos traslapados

Cuando dos picos están poco resueltos, el máximo aparente de cada uno se desplaza hacia el pico vecino y el tiempo de retención medido contiene un error. Véase Resolución cromatográfica.

Dos picos traslapados. El máximo de la señal registrada (negro) no coincide con el máximo real de ninguno de los dos componentes y queda desplazado hacia el pico vecino (esquema calculado con dos picos gaussianos). Figura elaborada por el autor, a partir de Snyder y Kirkland (1979), pp. 43–44.

Sobrecarga de la columna

Si la cantidad inyectada supera la capacidad lineal de la columna, los factores de retención dejan de ser constantes y los tiempos de retención ya no sirven para el análisis cualitativo por comparación con patrones.

Aptitud del sistema

Los tiempos de retención y las retenciones relativas que aparecen en las monografías de la USP se indican con fines informativos, salvo que la monografía establezca otra cosa, y a las retenciones relativas no se les aplican criterios de aceptación. En la industria farmacéutica, el factor de retención se emplea como indicador de aptitud del sistema porque cambia cuando la columna envejece y pierde fase enlazada. Véase Aptitud del sistema.

Cuestionario de autoevaluación

1. ¿Desde qué instante y hasta qué punto del pico se mide el tiempo de retención, y qué es el tiempo de retención ajustado?

Se mide desde el instante de la inyección hasta el máximo del pico del componente en el cromatograma. El tiempo de retención ajustado es la diferencia entre el tiempo de retención y el tiempo muerto, y corresponde al tiempo que el compuesto permanece en la fase estacionaria.

2. Un compuesto sale a los 7.0 min y el tiempo muerto del sistema es de 2.0 min. ¿Cuál es su factor de retención?

Se aplica la definición del factor de retención:

$k={\frac {t_{R}-t_{0}}{t_{0}}}$

$k={\frac {7.0\ \mathrm {min} -2.0\ \mathrm {min} }{2.0\ \mathrm {min} }}$

$k={\frac {5.0\ \mathrm {min} }{2.0\ \mathrm {min} }}$

$k=2.5$

3. Un compuesto tiene un tiempo de retención de 6.0 min con un flujo de 0.8 mL/min. Si el flujo se duplica a 1.6 mL/min, ¿cuáles son su nuevo tiempo de retención y su volumen de retención?

Con el flujo duplicado, el tiempo de retención se reduce a la mitad:

$t_{R,2}={\frac {6.0\ \mathrm {min} }{2}}=3.0\ \mathrm {min}$

El volumen de retención es el producto del flujo por el tiempo de retención y no cambia:

$V_{R}=0.8\ \mathrm {mL/min} \times 6.0\ \mathrm {min} =4.8\ \mathrm {mL}$

Error al representar (MathML con SVG o PNG como alternativa (recomendado para navegadores modernos y herramientas de accesibilidad): respuesta no válida («Math extension cannot connect to Restbase.») del servidor «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle V_{R,2} = 1.6 \ \mathrm{mL/min} \times 3.0 \ \mathrm{min} = 4.8 \ \mathrm{mL}}

Material audiovisual de apoyo

• «Retention Time Shifts» (Agilent Technologies, serie LC Troubleshooting). Muestra causas de cambios del tiempo de retención en un sistema de cromatografía de líquidos.
• «LC Tech Tip: Troubleshooting Retention Time» (Phenomenex). Presenta una guía breve para diagnosticar variaciones del tiempo de retención.
• «LC Troubleshooting—Retention Time Shift» (Restek, 2019). Describe cambios del tiempo de retención asociados con fugas, temperatura y contaminación de la columna.

Véase también

• Fase móvil
• Fase estacionaria
• Cromatograma
• Tiempo muerto
• Factor de retención
• Elución isocrática
• Elución en gradiente
• Volumen de retardo
• Análisis cualitativo y cuantitativo en HPLC
• Resolución cromatográfica
• Aptitud del sistema
• Factor de separación
• Platos teóricos
• Términos que suelen confundirse en cromatografía
• USP Capítulo General 621 (Cromatografía)
• MGA 0241 (FEUM) – Cromatografía

Ficha de documentación

• Fecha: 12 de octubre de 2026.
• Autor: Daniel Morales Gutiérrez.
• Elaboración: Daniel Morales Gutiérrez, con asistencia de Claude Pro Investigación (Anthropic). Véase Metodología de elaboración de la WiQui HPLC.