Metodologia

Conheça os métodos cromatográficos

A cromatografia é uma forma de análise muito importante, por ser facilmente adaptável a diversas moléculas e íons, ser rápida, prática e precisa. Do grego χρώµα: chroma, cor e γραφειν: grafein, grafia, envolve uma série de processos físico-químicos de separação de misturas em função de suas características moleculares e se destaca pela facilidade em efetuar não apenas a separação, mas também identificação e quantificação das espécies químicas, sozinha ou combinada com outros métodos de análise. Possui ainda uma faixa de aplicação ilimitada, podendo ser usada para separação de moléculas menores, como H2 e D2, até as maiores, como proteínas.

Classificação das técnicas cromatográficas

Pelo estado físico da fase móvel

Cromatografia gasosa: a fase móvel é um gás, geralmente nitrogênio, hélio, hidrogênio e argônio, armazenado sob alta pressão, que impulsiona a amostra, que pode ser líquida, sólida ou gasosa.
Cromatografia líquida: tem como fase móvel um líquido. Pode ser baseada em um sistema de alta performance - HPLC (High Performance Liquid Chromatography).
Cromatografia supercrítica: a fase móvel é um vapor pressurizado, com temperatura acima da crítica, com viscosidade menor que do líquido, mas ainda assim, mantendo as propriedades de interação com o soluto.

Pela fase estacionária

No caso da fase estacionária ser constituída por um sólido ou um líquido e este último pode estar simplesmente sobre um suporte sólido ou imobilizado sobre ele. Suportes modificados são considerados separadamente, como fases quimicamente ligadas, por normalmente diferirem dos outros dois em seus mecanismos de separação.

Pelo modo de separação

Destes mecanismos de separação, todos podem ser aproveitados na fase líquida e somente a adsorção e partição são possíveis na fase gasosa.

Cromatografia por adsorção


Cromatografia por troca iônica


Cromatografia por exclusão


Cromatografia por partição


Cromatografia por bioafinidade

Cromatografia Planar

A cromatografia em papel (CP) é uma técnica de partição líquido-líquido, estando um deles fixado a um suporte sólido. Baseia-se na diferença de solubilidade das substâncias em questão entre duas fases imiscíveis, sendo geralmente a água um dos líquidos. O solvente é saturado em água e a partição se dá devido à presença de água em celulose (papel de filtro). Este método, embora menos eficiente que a Cromatografia em Camada Delgada (CCD), é muito útil para a separação de compostos polares, sendo largamente usado em bioquímica.

A CCD é uma técnica de adsorção líquido-sólido. Nesse caso, a separação se dá pela diferença de afinidade dos componentes de uma mistura pela fase estacionária. Em um cromatograma obtido por CCD, pode-se observar a diferença de afinidade de substâncias pela fase estacionária, sendo a primeira substância mais retida que a segunda ou vice-versa.

Esquema de Cromatografia Planar.

Utilização

Por ser um método simples, rápido, visual e econômico, a CCD é a técnica predominantemente escolhida para o acompanhamento de reações orgânicas, sendo também muito utilizada para a purificação de substâncias e para a identificação de frações coletadas em cromatografia líquida clássica.

O parâmetro mais importante a ser considerado em CCD é o fator de retenção (Rf), o qual é a razão entre a distância percorrida pela substância em questão e a distância percorrida pela fase móvel. Os valores ideais para Rf estão entre 0,4 e 0,6.

Cromatografia gasosa

A Cromatografia Gasosa é uma técnica para separação e análise de misturas de substâncias voláteis, que possuam ponto de fusão de até 300ºC e sejam termoestáveis, através da introdução do material gasoso na fase estacionária, que pode ser sólida ou líquida pouco volátil; e posterior análise de cada substância separada pela coluna cromatográfica. O método da cromatografia gasosa é dividido basicamente em três tipos:

→ Cromatografia gás-sólido ou de partição
→ Cromatografia gás-líquido ou de adsorção
→ Cromatografia gasosa de alta resolução

Esquema de Cromatografia Gasosa.

Utilização

A cromatografia gasosa é muito utilizada em diversas áreas, como a farmacêutica, alimentícia, petroquímica, análise ambiental, entre outras, por ser muito versátil e poder separar e quantificar diversas substâncias, além de ser capaz de identificar algumas delas, sendo associada a um espectrômetro de massas.

Cromatografia Líquida Clássica

A principal etapa ao se utilizar essa técnica é o empacotamento, o qual, entre outros fatores, definirá a eficiência da separação. As fases estacionárias mais utilizadas são sílica e alumina, entretanto estes adsorventes podem servir simplesmente como suporte para uma fase estacionária líquida. Fases estacionárias sólidas levam à separação por adsorção e fases estacionárias líquidas por partição. Suportes quimicamente modificados também têm sido usados, sendo o processo de separação misto neste caso.

Esquema de Cromatografia Líquida Clássica.

Utilização

Esta técnica é muito utilizada para isolamento de produtos naturais e purificação de produtos de reações químicas.

Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE ou HPLC)

A Cromatografia Líquida de Alta Eficiência surgiu como aprimoramento da cromatografia líquida clássica devido às dificuldades de se separar alguns compostos com esse método, como corantes polares, isômeros, drogas básicas e seus metabólitos. Este método é capaz de separar e analisar quantitativamente vários compostos da amostra em poucos minutos, com alta resolução, eficiência e sensibilidade.

A CLAE separa e detecta amostras em temperatura ambiente. Por essa razão, agências como United States Food and Drug Administration (FDA) adotaram e recomendaram esse método para análises de compostos não voláteis, de alta polaridade e termicamente estáveis. Sendo, portanto um método mais eficiente e versátil que a Cromatografia a Gás.

Esquema de Cromatografia Líquida de Alta Eficiência.

Utilização

São amostras típicas desse método: aminoácidos, explosivos, lipídeos polares, metabólicos de animais e plantas, pigmentos de plantas, polímeros sintéticos, polissacarídeos, produtos farmacêuticos, proteínas e tintas. Algumas determinações de substâncias cujas análises por outras técnicas são muito difíceis, demoradas ou impossíveis, seriam: preparação de compostos marcados e análises toxicológicas; separação de componentes de comprimido analgésico, logo após a fabricação ou após algum tempo, para controlar o problema de estabilidade; análise de mistura de anticonvulsionantes no soro sanguíneo de pacientes para identificar o tempo de permanência desses no sangue; determinação de esteróides à base de cortisona, que não podem ser identificados por cromatografia gasosa, pois ocorre absorção irreversível ou decomposição; controle de qualidade do mel e caracterização através da análise química do açúcar; determinação de contaminação ambiental por pesticidas.


Fonte
ISSUFO, C.H.N.; CALU, J.; LOPES, N.P.R.; NAZARETH, T.S. Métodos cromatográficos. 2009.
DEGANI, A.L.G.; CASS, Q.B.; VIEIRA, P.C. Cromatografia: um breve ensaio. Química Nova Escola, 1998.

Artigo por: Raphael Gonçalves Nicésio

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