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Fundamentos da Cromatografia Líquida de Alta Eficiência – CLAE 2013 Carlos Eduardo Miranda de Sousa Farmacêutico CRF-PE 3408 1 http://www.chemistry.nmsu.edu/Instrumentation/Waters_HPLC_MS_TitlePg.html HIGH PERFORMANCE LIQUID CHROMATOGRAPHY Cromatografia Líquida de Alta Eficiência CLAE (HPLC) A CLAE utiliza instrumentos muito sofisticados que podem ser totalmente automatizados. É um tipo de cromatografia líquida que emprega pequenas colunas, cheias de materiais especialmente preparados e uma fase móvel que é eluída sob altas pressões. 3 Cromatografia Líquida de Alta Eficiência CLAE (HPLC) As separações cromatográficas produzem-se por um balanço de afinidades entre a amostra, a fase móvel e a fase estacionária (coluna cromatográfica). 4 Cromatografia Líquida de Alta Eficiência CLAE (HPLC) Cromatografia líquida de alta velocidade; Cromatografia líquida de alto Desempenho; Cromatografia líquida de alta resolução; Cromatografia líquida de alta EFICIÊNCIA; SINÔNIMOS 5 Faz-se uso de uma coluna fechada, reaproveitável; A fase móvel é impulsionada através das colunas por um sistemas de bomba de alta pressão (até 400 bars) que fazem a fase móvel migrar a uma velocidade razoável através da coluna; As amostras são injetadas com auxílio de microseringas ou válvula de injeção; Pode se fazer uso de diversos tipos de detectores; Para o registro dos dados, pode usar um integrador e até um microcomputador. Princípios – CLAE (HPLC) 6 Princípios – CLAE (HPLC) O HPLC emprega um conjunto de equipamentos especiais: -Reservatório e sistema de Bombeamento da Fase Móvel (Solvente ou Solventes); -Sistema de Introdução da Amostra -Sistema Analítico (Coluna Cromatográfica – Fase Estacionária) -Sistema de Detecção -Sistema de Registro e Tratamento dos Dados 7 Princípios – CLAE (HPLC) O HPLC emprega um conjunto de equipamentos especiais: - 8 Termos importantes Eluição: Passagem da FM (Eluente) pela FE Fase Móvel (FM): Mistura de solventes Fase Estacionária (FE): Sólido empacotado (coluna) 9 Eluato: Solvente + Solutos Banda Cromatográfica: Quando o pico está na coluna Termos importantes Cromatograma: Gráfico do detector Pico Cromatográfico: Gráfico do detector 10 Termos importantes Cromatógrafo: Instrumental utilizado Volume morto: Tempo referente a uma substância sem retenção pela coluna Volume da coluna: Volume de FM suportado pela coluna V = 0.68 x π x r2 x L 11 w na linha de base Fator de Capacidade; Fator de seletividade; Resolução; Pratos teóricos; Fator de cauda Parâmetros Cromatográficos 12 Fator de capacidade e Fator de seletividade 13 Fator de capacidade Se: t0 = 1,5 min t1 = 3,5 min t2 = 4,2 min k1 = 1,33 k2 = 1,8 t r o o k = t t 14 Como ajustar o K? 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 0 2 4 6 8 10 k’ Rs 1- 20 2- 10 Situação ideal: 2 < k < 10 K < 2 baixa afinidade pela coluna K > 10 tempo longo de análise alargamento de bandas R - Ajuste do percentual de solvente orgânico na fase móvel 15 Fator de seletividade k1 = 1,33 k2 = 1,8 k2 = k1 Se: k1 = 1,3 k2 = 1,8 Logo: = 1,38 = 1 Não houve separação 16 Rs = 0.8 Rs = 1.25 Rs = 1.0 Resolução Em função de: Seletividade (); Eficiência da coluna (N); Fator de retenção (k) R = ( α-1 √N 1 4 ( k 1+k α 17 Cromatografia Líquida de Alta Eficiência acoplada à espectrometria de massas (LC-MS/MS): Aplicações em Farmácia Bedor, D.C.G. Resolução a b c d a b c d a b c d [ MeOH/H2O ] par crítico : c,d [ THF/H2O ] par crítico : a,b [ MeOH/THF/H2O ] Cromatografia Líquida de Alta Eficiência acoplada à espectrometria de massas (LC-MS/MS): Aplicações em Farmácia Bedor, D.C.G. Fator de cauda É uma medida de simetria do pico, que pode ser calculada pela equação: T = a/b AS= fator de simetria W 10%; TF= fator de calda W 5%; Cromatografia Líquida de Alta Eficiência acoplada à espectrometria de massas (LC-MS/MS): Aplicações em Farmácia Bedor, D.C.G. CASOS PRÁTICOS Cromatografia Líquida de Alta Eficiência acoplada à espectrometria de massas (LC-MS/MS): Aplicações em Farmácia Bedor, D.C.G. Cromatografia Líquida de Alta Eficiência acoplada à espectrometria de massas (LC-MS/MS): Aplicações em Farmácia Bedor, D.C.G. Cromatografia Líquida de Alta Eficiência acoplada à espectrometria de massas (LC-MS/MS): Aplicações em Farmácia Bedor, D.C.G. Fase Móvel Fase Móvel – Características Elevado grau de pureza ou de fácil purificação; Dissolver pouco gases (oxigênio); Dissolver a amostra sem decompor seus componentes; Não decompor ou dissolver a fase estacionária; Apresentar baixa viscosidade; Ser compatível com o tipo de detector utilizado; Apresentar polaridade adequada para a separação conveniente dos componentes da amostra; Minutes 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 mAU 0 10 20 30 40 50 mAU 0 10 20 30 40 50 60 60 Fase Móvel: Acetonitrila/Água Composição Área Altura Assimetria Tr 75:25 217620 5521 1.62 1.356 70:30 217469 25558 1.34 4.195 50:50 216527 15254 1.27 7.693 Média NA 217205 32111 NA 4.41 DESPAD NA 592 20918 NA 3.17 CV% NA 0.27 65.14 NA 71.90 Fase Móvel- Eluição Fase Móvel 27 Minutes 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 mAU 0 10 20 30 40 50 mAU 0 10 20 30 40 50 60 60 3.067 3.792 4.270 5.499 Gradiente de Fase Móvel Fase Móvel Bomba Injetor Coluna Detector Uma Bomba controla até 4 canais de solvente; A mistura é feita antes da bomba. Válvula Software Fase móvel INSTRUMENTAÇÃO Bedor, D.C.G. Injetores: 32 Fase Estacionária – Características Comprimento e diâmetro interno; Tamanho de partículas; Uniformidade e forma regular das partículas; Enchimento uniforme da coluna; Baixo custo; Provoquem pequena queda de pressão. Fase Estacionária – Características Cromatografia Líquida de Alta Eficiência acoplada à espectrometria de massas (LC-MS/MS): Aplicações em Farmácia Bedor, D.C.G. OBRIGADO Contato: Eduardo.miranda@nudfac.com.br 35
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