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1 Rosane Nora -2021 -ECE 1 A separação ocorre em função dos diferentes equilíbrios de distribuição dos componentes em duas fases imiscíveis distintas. O que é cromatografia? Cromatografia em Coluna Aberta (CC) Fase Estacionária (FE): permanece estacionada no suporte de separação (coluna ou tubo). Fase Móvel (FM): é a fase em movimento, que se desloca ao longo da FE. Fase Móvel Fase Estacionária É uma técnica de separação dos componentes de uma mistura. Rosane Nora -2021 -ECE 2 CROMATOGRAFIA bruno Realce bruno Realce bruno Nota Objetivo de isolar = preparativa. bruno Realce bruno Realce bruno Realce bruno Nota Competição de interações. bruno Nota Força de solvente -> - eluiu demais = diminui a força -> mais apolares - eluiu de menos = aumenta a força -> menos apolares bruno Nota Ativação da sílica - > remover água, aquecer. - favorecendo que a amostra interaja com a sílica por adsorção em comparação com o mecanismo de partição. Por conta da presença de água, ligações de hidrogênio que fazer um filme e dificultam a interação da amostra com os sítios de ligação (polares) da sílica. bruno Nota Modificação de força do solvente em fase reversa = - eluiu demais = diminui a concentração de solvente em relação a água, não muda. - eluiu menos = aumenta a concentração de solventes organicos, etanol, metanol, etc. bruno Nota Diferença de solubilidade. bruno Nota Diferença de tamanho. 2 Rosane Nora -2021-ECE 3 Tipos de Cromatogafia 4 CROMATOGRAFIA EM COLUNA GRAVITACIONAL Tubo de vidro com extremidade superior aberta e torneira na parte inferior, para controlar a vazão da FM. A FE é suportada por algodão, lã de vidro, placa porosa de vidro A FE pode ser líquida, sólida ou de fase ligada. Líquido Líquido PARTIÇÃO Líquido Sólido ADSORÇÃO Líquido Gel EXCLUSÃO Líquido Sólido COMPLEXAÇÃO Temos ainda os métodos de interação de imunoafinidade, bioafinidade e hidrofílica (HILIC) bruno Realce bruno Nota Guia = antes, durante e depois. bruno Nota - evaporar o solvente = fazer analise, rmn bruno Realce bruno Realce bruno Realce bruno Realce bruno Realce bruno Realce bruno Realce bruno Realce bruno Realce bruno Realce bruno Realce bruno Realce bruno Realce bruno Nota Troca iônica 3 Rosane Nora -2021 -ECE 5 Classificação quanto ao tipo de interação FM x FE (mecanismo de separação) Interação hidrofílica Fase estacionária sólida funcionalizada com grupos polares promove a separação por partição Rosane Nora -2021 -ECE 6 •Adsorção (sólido-líquido) •Partição (líquido-líquido) •Troca iônica (interações eletrostáticas) •Exclusão por tamanho (filtração) • Bioafinidade • Interação hidrofílica (HILIC) Tipos de cromatografia •Classificadas em diferentes grupos, de acordo com o fenômeno físico ou químico envolvido no processo de separação • Início da Cromatografia-Tswett 1906: Separação de pigmentos de plantas M. Twsett, Ber. Deut. Bot. Ges.,1906, 34, 316. bruno Realce bruno Realce bruno Realce 4 Técnica simples, não exige instrumentação sofisticada, boa para fins preparativo purificação de substâncias orgânicas. COLUNA – Tubo cilíndrico com estrangulamento numa das extremidades. Geralmente de vidro. O tamanho vai depender da quantidade de material a ser separado. Pode-se utilizar um único solvente ou uma mistura de solventes; Durante a cromatografia pode-se aumentar a polaridade do eluente, afim de aumentar a capacidade de dessorção do mesmo. Atividade cromatográfica do sólido(FE), tendo grupos polares (sílica), aumenta adsorção sobre grupos polares. -CO2H> -OH> -NH2> -SH> -CHO> -C=O> -CO2R> -OCH3> -CH=CH Rosane Nora -2021 -ECE 7 1. CROMATOGRAFIA EM COLUNA ABERTA(CC) 8 Preparo da Coluna Cromatográfica: 1 – ESCOLHA DO ADSORVENTE (Depende da característica da amostra) 2 – ESCOLHA DO ELUENTE (através da CCD) 3 – EMPACOTAMENTO DA COLUNA (FE na forma de suspensão com vibração) 4 – ELUIÇÃO (por gotejamento pela força da gravidade ou suave pressão –flash.) 1. CROMATOGRAFIA EM COLUNA ABERTA(CC) Escolha da quantidade de adsorvente em relação a amostra A CCD deve orientar na escolha do eluente e no preenchimento da coluna Separação Razão adsorvente (g)/ amostra (g) Simples Média Difícil 20:1 50:1 100:1 bruno Realce bruno Realce bruno Realce bruno Realce bruno Realce bruno Realce bruno Realce bruno Realce bruno Nota de Maior polaridade bruno Nota de Menor polaridade bruno Realce bruno Realce bruno Nota Solventes miscíveis entre si. bruno Nota Quanto mais fina e longa, melhor = maior caminho cromatográfico. bruno Realce bruno Realce 5 Cromatografia em Coluna Aberta POR ADSORÇÃO (LÍQUIDO – SÓLIDO) Usa-se uma coluna recheada com um sólido (FE) e uma fase móvel líquida. SISTEMAS PRESSURIZADOS - CL Baixa-pressão CL (ca. 5 bar/75 psi/0.5 MPa); - CL Média-pressão (ca. 5–20 bar/75–300 psi/0.2–2.0 MPa); - CL alta-pressão HPLC (>20 bar/300 psi/2.0 MPa). Rosane Nora -2021 -ECE 9 Fase Móvel 1. Tubo de vidro montado na vertical (chumaço de algodão) 2. Escolha do adsorvente e do solvente (Proporção mínima de amostra/adsorvente 1:20) 3. Empacotamento da coluna - seco ou suspensão (adsorvente+solvente) Quanto mais uniforme Maior eficiência 4. Aplicar amostra no topo (pastilha ou solubilizada no eluente) 5. Iniciar percolação com solvente adequado 6. Recolher frações 7. Acompanhar a separação por CCDA Etapas para preparar a coluna Rosane Nora -2020 -ECE 10 Cuidados: Reações na coluna: Alumina alcalina: condensação de aldeídos e cetonas Carvão ativo : decomposição química Sílica: isomerização de terpenoides e esteroides bruno Realce bruno Realce bruno Realce bruno Nota Solventes polares - fase reversa. bruno Nota Solventes apolares - fase normal. bruno Realce bruno Realce bruno Realce bruno Realce bruno Realce bruno Realce bruno Realce bruno Realce bruno Realce bruno Realce bruno Realce bruno Realce bruno Nota Pastilha = amostra + sílica bruno Realce bruno Realce bruno Realce bruno Realce bruno Realce bruno Realce bruno Realce bruno Nota Em suspensão -> sem espaços vazios bruno Nota Na fase normal a porcentagem sempre está associada ao solvente mais forte -> 75% de Hexano/ Acetato de etila 25% = 25 % do acetato de etila, mais polar. Dicloro/ Metanol 2% = esses 2% são do metanol. 6 Procedimento para Preparar coluna 1. Base da coluna: Um pequeno algodão para reter a fase estacionária 2. Adicionar o adsorvente: seco ou misturado ao solvente 4. Aplicar amostra no topo, solubilizada com solvente ou na forma de pastilha (silica + amostra) 3. Não deixar a coluna secar!! Rosane Nora -2020 -ECE 11 Procedimento para Preparar coluna 5. Eluir a amostra com um pouco de solvente até quase a secura. Introduzir uma nova quantidade de solvente e a operação repetida. A coluna é, então, preenchida com o solvente, e iniciada a eluição propriamente dita. 6. Recolher frações, e adicionar mais solvente no topo. 7. Monitorar frações por CCD enquanto ela está sendo eluída. 8. Reunir frações puras e evaporar solvente. Rosane Nora -2020 -ECE 12 7 Isolamento dos componentes da própolis verde a partir do EHP-2 Aplicação: 300,0 mg de EHP-2 bruto; Gradiente: CHCl3:Acetona (0 – 20%); Frações recolhidas: 118 frações com volume entre 10 e 15 mL; • frações monitoradas por CCDA, uma coloração azul com vanilina sulfúrica; • FM: CHCl3:Acetona 40% v/v; • Frações reunidas e secas : 90 mg (30%); Pires, L. O., Isolamento, caracterização e avalição da atividade antiparasitária de derivados prenilados da própolis verde, 2019 70 g de gel de sílica/ 150 mL de CHCl3 14 CROMATOGRAFIA EM COLUNA FLASH Utilização de uma bomba na coluna para aumentar a pressão e acelerar a passagem do eluente (cromatografia flash) Cromatografia líquida à vácuo (CLV) Cromatografia Flash-ISOLERA bruno Realce bruno Realce bruno Realce bruno Realce bruno Nota Faz o recolhimentodas amostras sozinho. 8 - Técnica utilizada no fracionamento de uma mistura de compostos sob baixa pressão e com colunas curtas. - É útil para uma separação preparativa rápida com boa resolução. - Vantagens: Baixo custo, Fácil montagem, Fácil empacotamento, Rapidez de eluição e Boa resolução. - Combina capacidade analítica da CCDA com a capacidade de aplicação em grande escala da cromatografia em coluna. - Uso de sílica gel fina e tamanho uniforme (230-400Mesh; 32 -63 µm partículas). - Efetua separação de componentes com diferenças de Rf ≥ 0,05 em tempo relativamente reduzido (1-3h). -Uso de pressão para permitir velocidade de fluxo através da sílica: Solvente elui na coluna na velocidade de 2-4 ml/min aumenta resolução por diminuir dispersão da banda e reduz tempo de corrida. - Boas separações a relação amostra:adsorvente (1:20) Rosane Nora -2021 -ECE 15 1. Cromatografia em Coluna Rápida ( flash )- baixa pressão (30-75 psi) Rosane Nora -2021 - ECE 16 Sistema manual bruno Realce bruno Realce bruno Realce bruno Realce bruno Realce bruno Realce bruno Realce bruno Realce 9 17 Técnica de cromatografia líquida que utiliza adsorvente de CCD (sílica gel 60 – 70-230mesh ou alumina) e um leve vácuo (20-70 mm Hg), o que permite uma separação rápida, eficaz e barata de misturas complexas de compostos orgânicos . O adsorvente é aplicado seco em um funil de vidro sinterizado. A amostra é aplicada por método seco ou como solução. Em seguida, a fase móvel é adicionada em porção e o vácuo é aplicado após cada porção para coletar cada fração. 3. Cromatografia líquida a vácuo (CLV) Vacuum Liquid Chromatography: An Alternative to Common Chromatographic Methods; N. M. Targett,’ J. P. Kilcoyne, and B. Green. J. Org. Chem., Vol. 44, No. 26, 1979 Rosane Nora -2021-ECE 18 CLV: altura do sorvente não deve exceder 5 cm. Altura: 5,5 cm (± 3 cm de sílica) Diâmetro: 4 cm Amostra: ≈ 500 mg bruno Realce bruno Realce bruno Realce bruno Realce bruno Realce bruno Nota Sílica em seco = o vácuo promove o empacotamento da mesma. 10 Rosane Nora -2020 técnica de separação rápida para a purificação de produtos para a síntese orgânica, ou substâncias a partir de extratos naturais. Isolera Prime – Biotage Sistema purificação flash – permite pressão até 10 bar (145 psi) 19 4. Cromatografia Flash Rosane Nora -2021-ECE bruno Realce bruno Realce
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