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Análises Cromatográficas CURSO FARMÁCIA DISCIPLINA: QUÍMICA ORGÂNICA E EXPERIMENTAL Professora Dra. Thamyres Vanessa Nascimento da Silva MAR/2023 CASTANHAL-PA TÓPICO 2 – AULA 06 - Identificação dos Compostos Orgânicos 1. Técnicas de identificação de compostos orgânicos Química clássica Ensaios qualitativos (existência ou não do grupo funcional). Técnicas instrumentais Análises espectroscópicas: • Espectrofotometria (região do ultravioleta, do visível e no infravermelho). • Espectrometria de massas. Cromatografia • Cromatografia em camada delgada (CCD). • Cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE ou HPLC – High performance liquid chromatography). • Cromatografia a gás.ANÁLISE ORGÂNICA ELEMENTAR (Combustão e Ensaio de Lassaigne) 2. Análises cromatográficas Método físico-químico de separação de componentes de uma mistura por diferença no tempo de migração em uma coluna que ocorre devido a diferentes interações entre duas fases = fase móvel e a fase estacionária. Por meio desta análise é possível separar e identificar componentes químicos em amostras complexas. APLICAÇÕES • Separação de misturas de compostos orgânicos. • Separação de moléculas de proteínas, aminoácidos, vitaminas esteroides. • Purificação de produtos farmacêuticos. • Doseamento de insumos farmacêuticos e de medicamentos. • Identificação de fármacos em diferentes produtos ou matrizes, separação e doseamento de impurezas em matérias-primas ou produtos acabados. • Testes de controle de qualidade (dissolução e uniformidade de doses unitárias). • Estudos de estabilidade para detecção e quantificação de produtos de degradação. 3. Síntese histórica das análises cromatográficas Iniciou-se com Friedlieb Ferdinand Runge em 1850, quando ele demonstrou a separação de pigmentos de um corante utilizando apenas um filtro de papel e solvente. Friedlieb Ferdinand Runge Friedrich Goppelsroeder Demonstrou que a separação de componentes de uma mistura sobre um papel com solventes apropriados (fase móvel, aquela que irá passar por todo o papel) era possível graças à ação da capilaridade. A fase móvel não necessariamente precisa ser um líquido, mas pode ser um vapor. [...] Separações muito refinadas de substâncias voláteis podem ser conseguidas em uma coluna onde um gás permanente é forçado a fluir através de gel impregnado com um solvente não volátil [...]. Em 1941, Martin e Synge publicaram um artigo que tornou a cromatografia mais refinada 1952 - Cromatografia a gás 1958 - Cromatografia líquida Cromatografia vem do grego chroma (cor) e graphein (escrita). O princípio básico da cromatografia é a separação dos componentes de uma mistura através da distribuição destes entre duas fases – uma estacionária e uma móvel. Tswett (1906) → extrato de folhas em coluna de alumina, sucrose e carbonato de cálcio. 4. Cromatografia Fonte: Mauricio X. Coutrim (2016) A separação ocorre devido a diferenças de interação entre duas fases imiscíveis, uma denominada estacionária, e a outra, móvel. • Fase estacionária (FE): líquido viscoso ou material sólido onde se ligam quimicamente os analitos transportados pela fase móvel. • Fase móvel (FM): líquido ou gás responsável por transportar os analitos presentes na solução. Separação de pigmentos de vegetais (Fonte: Portal do Professor – MEC) Fonte: Mauricio X. Coutrim (2016) 4. Cromatografia 3. Princípio básico da cromatografia A fase móvel (soluto) passa pela fase estacionária que pode estar dentro de uma coluna (cromatografia em coluna) ou sobre uma placa (cromatografia planar) e os componentes da mistura são separados pela diferença de afinidade pelas duas fases. Transporte dos componentes de uma amostra por uma fase móvel através de uma fase estacionária (cromatografia de coluna). Fonte: Mauricio X. Coutrim (2016) # CONCEITOS: • Eluição: processo de carregamento do soluto pela fase móvel. • Soluto: mistura de componentes da amostra. • A fase estacionária é representada por colunas cromatográficas. • As colunas são cilindros preenchidos com partículas de: - Alumina (SiO2), - Sílica gel (Al2O3), dentre outros materiais. Responde ao soluto quando estes saem da coluna cromatográfica, gerando um cromatograma. . 4. Tipos de cromatografia de acordo com a forma física 4.1. Cromatografia planar # CROMATOGRAFIA EM PAPEL # CROMATOGRAFIA EM CAMADA DELGADA (CCD) Técnica de partição líquido-líquido, estando um deles fixados a um suporte sólido. O solvente é saturado em água e partição se dá devido à presença de água em celulose (papel filtro). Técnica de adsorção líquido-sólido (polaridade). Nesse caso, a separação se dá pela diferenciação de afinidade dos componentes de uma mistura pela fase estacionária. 4.1. Resultado de um CDD Rf: tempo de retenção O valor de Rf é um parâmetro físico da substância e pode ser utilizado para sua identificação caso se mantenha constante as seguintes condições: • Solvente ou mistura de solventes; • Fase estacionária (sílica gel ou alumina); • Condições ambientais (temperatura, etc.); • Espessura da camada e quantidade de amostra aplicada. Rf = Distância percorrida pelo componente (dist.) Distância percorrida pela fase móvel 4.2. Cromatografia em coluna # CROMATOGRAFIA GASOSA (CG) Técnica que permite a separação de substâncias voláteis arrastadas por um gás através de uma fase estacionária sólida ou líquida. # COMPONENTES: • Reservatório de gás. • Controles de vazão e pressão do gás. • Injetor (vaporizador) da amostra. • Coluna cromatográfica e forno da coluna. • Detector. • Registrador do sinal (computador). Fo n te :h tt p s: 2 .u fj f. b r/ ce n tr al b io /l ab o ra to ri o /e q u ip am en to s/ gc m s/ Sistema de Cromatografia Gasosa acoplada a Espectrometria de Massas (CG-EM, ou GC-MS do inglês Gas chromatography–mass spectrometry) 4.2. Cromatografia em coluna # CROMATOGRAFIA LÍQUIDA DE ALTA EFICIÊNCIA (HPLC) Técnica adequada para a separação dos compostos (espécies iônicas, macromoléculas e outros) de soluções líquidas em uma coluna, cuja a fase estacionária é constituída por um sólido ou um sólido revestido por um líquido. • Reservatório de fase móvel: garrafas com solventes utilizados para “transportar” a amostra. • Injetor: dispositivo que permite a introdução da amostra no sistema. • Bomba: responsável por movimentar a fase móvel e a amostra por todo o sistema. • Coluna cromatográfica: é um dispositivo preenchido com fase estacionária. • Detector: responsável por identificar os tempos de retenção das substâncias analisadas. # COMPONENTES: As análises obtidas pelo registrador no cromatógrafo são chamadas de cromatogramas, na quais ocorrem os picos cromatográficos, que nada mais são do que a interação do componente de uma amostra com a fase estacionária. Essa interação é dada pelo tempo de retenção em minutos ou horas, como mostrado na figura a seguir. 4.3. Cromatograma Método preciso para medida do coeficiente de partição P. Grandeza informa tendência de soluto distribuir-se entre fases líquidas. ↑ Coef. partição P = ↑ tempo que o soluto permanece na fase estacionária. 5. Exemplo de aplicação de análise cromatográfica “A Resolução da Diretoria Colegiada - RDC 26/2014 considera medicamento fitoterápico aquele constituído exclusivamente de matéria prima vegetal. Entretanto, eventualmente ocorrem adulterações e irregularidades em produtos comercializados como fitoterápicos desprovidos de registro na ANVISA (Agência Nacional de Vigilância Sanitária). Tais produtos podem conter compostos sintéticos não declarados, como anti-inflamatórios, ansiolíticos ou anorexígenos, entre outras substâncias controladas.” 2020 Cromatografia em Camada Delgada (CCD) Cromatografia Gasosa acoplada à Espectrometria de Massas (GC–EM) # MATERIAL E MÉTODOS # RESULTADOS • CCD 5. Exemplo de aplicação de análise cromatográfica Espectro de Massa da substância com tempo de retenção de 10,582 minutos.Em vermelho, espectro da substância majoritária; em azul, espectro de referência do composto clobenzorex, relatado na biblioteca NIST, obtido no exame realizado por CG/EM. Fonte. A autoria, 2020. Cromatograma de íons totais (CIT) da CG. Fonte. A autoria, 2020. Obrigada! Você tem alguma dúvida? “A imaginação é mais importante que o conhecimento.” (Albert Einstein)
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