ÁREA: Química Analítica
TÍTULO: AVALIAÇÃO DA ESTABILIDADE DE FASES ESTACIONÁRIAS PARA CLAE-FR, OBTIDAS PELA IMOBILIZAÇÃO DE POLI(METILTETRADECILSILOXANO) EM SUPORTES DE SÍLICA NUA E SÍLICAS METALIZADAS
AUTORES: FARIA, A.M.; COLLINS, K.E.; COLLINS, C.H.
INSTITUTO DE QUíMICA, UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS, CX. POSTAL 6154, CAMPINAS, SP 13084-971. ANIZIO@IQM.UNICAMP.BR
RESUMO: O desenvolvimento de fases estacionárias de maior estabilidade química tem sido, nos últimos anos, o principal foco de pesquisa dos cromatografistas no que concerne a cromatografia líquida de alta eficiência. Com este intuito, o presente trabalho relata o preparo de novos tipos de fases estacionárias, obtidas pela imobilização de um polissiloxano em partículas de sílicas zirconizada e titanizada, e a avaliação das respectivas estabilidades em fase móvel alcalina. As estabilidades destas fases foram comparadas às obtidas por fases com o mesmo polímero imobilizado em partículas de sílica nua. Os resultados mostraram que a presença de zircônio ou titânio proporcionou uma melhor proteção do suporte cromatográfico, resultando em um aumento substancial na estabilidade química destas fases.
PALAVRAS CHAVES: fases estacionárias, sílica metalizada, estabilidade
INTRODUÇÃO: Apesar da alta qualidade alcançada pelas fases estacionárias para cromatografia líquida de alta eficiência no modo de fase reversa, sobretudo com o advento das fases quimicamente ligadas baseadas em sílica (FEQL), uma importante limitação ainda persiste: a sua estabilidade química restrita a faixa de pH 2-8 (CLAESSENS e VAN STRATEN, 2004). Como várias substâncias demandam de análises além desta faixa, novas fases estacionárias com estabilidade aumentada vêm sendo desenvolvidas. Uma alternativa promissora desenvolvida pelo LabCrom (Unicamp) é a imobilização de polissiloxanos sobre sílicas metalizadas – sílica recoberta com camadas de óxidos mais estáveis, como zircônia e titânia (FARIA et al., 2004 e 2005). Estudos preliminares, empregando diferentes polímeros imobilizados sobre partículas de sílicas metalizadas, mostraram que o desempenho cromatográfico destas fases é similar às FEQL (FARIA et al., 2006). Neste trabalho, a estabilidade, em fase móvel a pH 10, de fases estacionárias obtidas pela imobilização de poli(metiltetradecilsiloxano) (PMTDS) sobre sílica zirconizada e titanizada foi avaliada e comparada à estabilidade de fases similares baseadas em suportes de sílica nua.
MATERIAL E MÉTODOS: As fases estacionárias empregadas neste trabalho foram preparadas pela deposição de uma solução a 10 % (m/v) de PMTDS em hexano sobre partículas de 5 µm de sílica nua, zirconizada e titanizada, 0,45 g PMTDS/g suporte. As respectivas misturas foram agitadas por 3 h e deixadas em repouso em capela por 6 dias para evaporação do solvente. Porções dos materiais secos foram imobilizadas por tratamento térmico (100 °C por 12 h); radiação gama (120 kGy) e auto-imobilização (COLLINS et al., 2002) por 100 dias. As porções dos materiais imobilizados foram colocadas separadamente em tubos de aço inoxidável, conectados a uma bomba cromatográfica e eluídos com hexano a 1,0 mL min-1 a 50 °,C para remoção do PMTDS não imobilizado. Colunas cromatográficas (60×3,9 mm) foram recheadas com 0,7 g de cada fase (5 %, v/v em clorofórmio) a uma pressão de 38 MPa. As colunas recheadas com as fases foram submetidas ao teste de estabilidade (fase móvel metanol:0,05 mol L-1 de K2CO3, pH 10 (70:30, v/v) a 1,0 mL min-1 e 50 °C), de acordo com o método proposto por FONSECA et al. (2004), sendo avaliada periodicamente a eficiência de coluna, medida pelo número de pratos por metro (N/m).
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Neste estudo, foram preparadas nove fases estacionárias pela imobilização de PMTDS sobre sílica nua, titanizada e zirconizada, empregando para cada uma destas, três procedimentos de imobilização: auto-imobilização (AI), tratamento térmico (TT) e radiação gama (RG), em condições previamente otimizadas. As fases foram submetidas à avaliação da estabilidade pela análise de uma mistura teste em fase móvel a pH 10 e 50 °C. A estabilidade da fase foi medida pela perda de eficiência da coluna ao longo da eluição. A queda brusca da eficiência indicou a inutilidade da coluna para separações cromatográficas, devido à dissolução da sílica em meio básico e, consequentemente, perda do filme polimérico. A Fig. 1 mostra o comportamento das fases de PMTDS com a passagem da fase móvel. As fases baseadas em sílica nua se degradaram imediatamente a partir do início do teste. Enquanto que as fases baseadas em sílicas metalizadas apresentaram um longo platô antes de sua perda de capacidade, ~800 volumes de coluna (Vc) para sílica titanizada e 1200 Vc para sílica zirconizada. A fase obtida pela imobilização de PMTDS por radiação gama em sílica zirconizada apresentou a maior estabilidade, ~1500 Vc.
CONCLUSÕES: A presença de óxido de titânio ou de zircônio nos suportes de sílica proporciona um aumento significativo da estabilidade das fases em meio alcalino, quando comparadas às fases baseadas em suporte de sílica nua. Dentre estas, as fases imobilizadas nos suportes de sílica zirconizada apresentaram as maiores estabilidades. Em conclusão, além de simples e rápida, a preparação de fases estacionárias imobilizadas em suportes de sílicas metalizadas se apresenta como alternativa potencial para utilização em análises fora da faixa de estabilidade das fases convencionais.
AGRADECIMENTOS:À Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) e ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA:CLAESSENS, H.A.; VAN STRATEN, M.A. 2004. Review on the chemical and thermal stability of stationary phases for reversed-phase liquid chromatography. Journal of Chromatography A, 1060: 23-41.
COLLINS, K.E.; BOTTOLI, C.B.G.; VIGNA, C.R.M.; BACHMANN, S.; ALBERT, K.; COLLINS, C.H. 2004. Self-immobilization of poly(methyloctylsiloxane) on high-performance liquid chromatographic silica. Journal of Chromatography A, 1029: 43-48.
FARIA, A.M.; MAGALHAES, D.R.; COLLINS, C.H. 2004. Characterization of titanized-silica chromatographic supports for high-performance liquid chromatography (HPLC). Revista Matéria, 9: 344-354.
FARIA, A.M.; MAGALHÃES, D.R.; COLLINS, K.E.; COLLINS, C.H. 2005. Characterization of zirconized silica supports for HPLC. Analytica Chimica Acta, 550: 137-143.
FARIA, A.M.; JARDIM, I.C.S.F.; COLLINS, K.E.; COLLINS, C.H. 2006. Immobilized polymeric stationary phases using metalized silica supports. Journal of Separation Science, 29: 782-789.
FONSECA, D.A.; GUTIERREZ, H.R.; COLLINS, K.E.; COLLINS, C.H. 2004. Rapid method for evaluating reversed-phase high-performance liquid chromatography column stability. Journal of Chromatography A, 1030: 149-155.