domingo, 9 de novembro de 2008

Os 10 maiores mitos sobre colunas de HPLC - Parte 1

Mito 1:



"Você não pode inverter uma coluna HPLC"



Falso. Na prática, uma coluna de HPLC é empacotada com pressões muito mais elevadas que sua pressão máxima de trabalho. Assim, se o solvente adequado foi utilizado para estabilizar o leito empacatado, uma coluna bem empacotada deve ser capaz de trabalhar em ambos os sentidos. Algumas das razões do por que iríamos querer inverter o sentido do fluxo de uma coluna cromatográfica são as operações de lavagem de coluna com fluxo invertido, retirando amostras fortemente adsorvidas na sua entrada (um percurso mais curto do que empurrar os materiais insolúveis e tentar passá-los por todo o comprimento da coluna), e retirar partículas presas para diminuir a pressão de trabalho.

Há uma exceção para inverter o fluxo de uma coluna HPLC. Se o fabricante da coluna utilizou um frit de porosidade maior na entrada da coluna, a inversão da coluna poderá arrastar partículas do leito empacotado para fora da coluna. Quando a coluna é empacotada em uma fábrica, a porosidade dos frits nas saídas da coluna devem ser menor do que o menor tamanho de partícula da coluna. Por exemplo, se a coluna empacotada tem um diâmetro médio de 5 μm e uma distribuição de tamanho de partículas de 3-7 μm, o frit utilizado nas saídas da coluna devem ser inferior a 3 μm para evitar que partículas irão escapar do leito empacotado durante o uso da coluna. Para esse exemplo, a maioria dos fabricantes utilizam um frit de 2 μm.

Por que um fabricante tem diferentes porosidades de frits na entrada e saída da coluna ? Simples. Um frit de maior porosidade tem menor tendência de entupir do que um frit de menor porosidade. Um frit de 0,5 μm vai entupir mais rápido do que um frit de 2 μm. Então, para impedir o rápido aumento de pressão e de reclamações de clientes, o fabricante utiliza um frit de maior porosidade na entrada da coluna. Normalmente, a coluna é marcada com uma seta que indica que ela deve ser utilizada em uma só direção. Antes de inverter uma coluna HPLC, o melhor é consultar as instruções de utilização da coluna ou verifique com o fabricante coluna para ver se a coluna pode ser invertida.



Mito 2:



"Todas as colunas C18 (L1) são iguais"



Falso. No início da técnica de HPLC, octadecilsilano (mais frequentemente referida como um ODS ou C18) foi uma das primeiras fases estacionárias ligada que se tornaram disponíveis para a nova técnica chamada "cromatografia de fase reversa". Ele se tornou a fase estacionária padrão para a cromatografia de fase reversa, e foi rapidamente adotada pela maioria dos praticantes. Como a indústria farmacêutica foi um dos primeiros setores ao utilizar HPLC e os órgãos reguladores não queriam indicar um determinado fabricante de coluna, o FDA e a USP desenvolveram um sistema de classificação que deu um designação genérica para cada novo método que foi apresentado no âmbito de uma nova aplicação de uma droga. Para as colunas HPLC, uma denominação "L" foi dada e a fase estacionária C18 foi utilizada na maioria dos métodos testados, tornando-se "L1". Como fases diferentes foram adicionados, elas receberam seu próprio "L" seguido de um número (por exemplo, L7 - C8, L10 - CN, L11 - Fenil e assim por diante).

Infelizmente, este sistema de designação revelou-se pouco confiável, pois cada marca de coluna C18 foi sintetizada diferentemente, usando sílica gel como material base e resultando em colunas de fase reversa com propriedades diferentes. Para exemplo, alguns fabricantes utilizam octadecilmonoclorosilano e uma sílica gel de baixa superfície, enquanto outros utilizaram o mesmo silano, mas ele ligado a uma silica gel de maior superfície. Estas duas colunas C18 teriam comportamento diferente, com esta última tendo mais C18 do que a primeira. Uma baixa cobertura da fase ligada, deixa silanóis que não reagiram e causam mecanismos de retenção variados. Alguns fabricantes utilizam di e triclorosilanos na polimerização para formar uma camada mais espessa, com diferentes propriedades de difusão. Para reduzir a quantidade de silanóis que não reagiram e estabilizar a fase ligada, alguns fabricantes cobrem estes silanóis com um pequeno silanol (por exemplo, trimetilmonoclorosilano). Silanóis às vezes são responsáveis pela cauda nos compostos básicos em faixas de pH intermediários. Alguns fabricantes vão ainda mais longe e aplicam uma segunda camada de um pequeno silanol para proporcionar uma superfície ainda mais inerte. Alguns fabricantes estão utilizando polímeros como material de suporte (substituindo a silica) e em seguida ligando moléculas de C18 à sua superfície, resultando em uma C18 com empacotamento totalmente diferente, mas ainda assim sendo considerada uma "L1". Outros usam organoalcoxisilanos que possuem um grau diferente de reatividade e podem produzir uma C18 de fase ligada ligeiramente diferente do que seria com um reagente organoclorosilado.
Portanto, a declaração de que "uma C18 não é igual a outra C18" é válido ainda hoje. Todas as fases C18 não são iguais e o usuário deve ter certeza que uma vez que um método é desenvolvido, ele indique o P/N da coluna para se garantir um método consistente e robusto. Nos últimos tempos, especialistas têm estudado um grande número de fases C18, numa tentativa de determinar que tenham as mesmas características de tempo de retenção e seletividade. Pela caracterização das fases baseadas em pelo menos cinco parâmetros de retenção, eles têm classificado fases com um valor numérico para que um possa ser capaz de escolher a fase mais similar em características de performance no caso da fase C18 de um determinado fabricante não estar disponível para uso. Esse levantamento também pode encontrar uma fase C18 totalmente diferentes das atuais, podendo abrir o leque de opções de fase C18 para o desenvolvimento de novos métodos.

fonte: http://www.lcgceurope.com

31 comentários:

Mari_Farmaceutica disse...

Olá Ronaldo!
Gostei da sua iniciativa em compartilhar seus conhecimentos técnicos na área de controle de qualidade , especialmente HPLC, com seus colegas na internet. Sou farmacêutica-bioquímica e estou me iniciando na área de análises físico-químicas. Tive oportunidade de estagiar em um laboratório farmacêutico, porém infelizmente não tive oportunidade de trabalhar com o Cromatógrafo líquido pois lá não tinha. Hoje sinto bastante dificuldade em emcontrar oportunidades de trabalho devido essa defazagem em HPLC e CG que na faculdade temos só em teoria.
Você saberia de algum lugar onde são ministrados bons cursos teóricos e práticos para uso do HPLC?
Estarei acompanhando seu blog, para aprender mais sobre as diversas técnicas.
Obrigada.

Ronaldo Buissa Netto disse...

Olá Mariane !
Muito bom saber que minha iniciativa pode estar ajudando a aumentar a curiosidade e o conhecimento em HPLC. O único curso que realmente eu posso te dar como um excelente curso de Cromatografia é o curso dado pela Waters, ministrado pelo Carl William. No site da Waters têm o telefone e e-mail caso você tenha interesse. Estou preparando uma apostila para curso em HPLC básico e em breve vou estar ministrando um bom curso na área. Me ajude a divulgar o blog e aumentarmos a troca de conhecimento.
Abraço,

Hawkeyes disse...

Gostei muito do tema relatado por tí, eu trabalho bastante com HPLC e sempre estou buscando informações para agregar ao meu conhecimento, esse tema me esclareceus algums duvida sobre colunas C18, e por isso acabei parando no seu blog em busca de outra resposta: Todas as colunas ODS-2 4.6 x 250 são iguais, um exemplo prático: Quero substituir uma Inertsil por uma Spherosob, qual sua opnião.
Evandro - Mogi das Cruzes

Ronaldo Buissa Netto disse...

Olá Evandro,

Os parâmetros básicos de uma coluna como diâmetro, comprimento e tamanho de partícula são muito similares entre boa parte das marcas de coluna/sílica, mas o que realmente é importante observar são informações mais específicas como tipo de sílica utilizada, tamanho de poro, % de carga de carbono, pois são nessas informações que vamos encontrar justificativa para que 2 marcas de coluna ODS-2 não apresentem bons resultados para o mesmo analito. O importante é garantir durante a validação da sua metodologia que o método é robusto com qualquer uma das marcas em questão. Alguns fabricantes e a própria USP disponibilizam tabelas comparativas entre as diversas marcas de coluna, o que ajuda muito nessas tomadas de decisão.

Boa sorte e um abraço.

PedroPrates disse...

Olá Ronaldo,
Muito obrigado por todas as informações postadas. Elas são de grande utilidade! Tenho uma dúvida complementar aos assuntos aqui discorridos, que acredito poder ser sanada por você. Assim, tal duvida, vem a ser a seguinte: existem diferentes porosidades para colunas C18? Caso a resposta seja positiva, qual seriam as vantagens ou desvantagens de se fazer uso destas diferentes colunas? Finalmente, a substituição de uma determinada porosidade por outra acarretaria mudanças na metodologia a ponto de ser necessária uma nova validação? Desde já agradeço por sua atenção!
Grande abraço,
Pedro Prates.

Ronaldo Buissa Netto disse...

Olá Pedro,

Existem diversos tamanhos de poro para as colunas C18 (para outros tipos de empacotamento também). Por exemplo: as colunas Nova-Pak tem 60A de tamanho de poro, enquanto uma coluna uBondapak tem poro de 125A. O que isso significa na prática ?? As partículas da coluna são porosas para aumentar a área de interação, e consequentemente melhorar a separação. Dentro do poro, a fase móvel fica estagnada, fazendo com que as moléculas do analito dentro do poro se movam apenas por difusão. Com isso, as moléculas do analito percorrem distâncias diferentes dentro da coluna, causando alargamento de banda - esse efeito é chamado de Transferência de Massa, termo C da equação de Van Deemter. Baseado nessas informações já temos condições de te responder suas outras perguntas, ou seja, quanto maior o poro, maior a dispersão; mas claro que isso é só um termo da equação de Van Deemter, por isso, é preciso testar na prática a mudança de tamanho de poro. Caso haja mudança significativa de TR, resolução ou outro parâmetro cromatográfico, indicaria a nova validação.

Espero ter ajudado e mande sua opinião sobre o assunto !!

Abraço,

Ronaldo

Unknown disse...

Bom Dia Ronaldo, estou estudando cromatografia agora e confesso que estou tendo um pouco de dificuldade.
Gostaria de dicas de sites/cursos que ofereçam-nos maiores informações sobre o assunto.
Vi sobre a dica do curso da waters que você deu a Mariane, farmacêutica, assim como eu. Mas sou do Rio de Janeiro. Teria como me indicar algum curso interessante focado em cromatografia?
Dicas de livros e etc?

Espero um retorno.

Sucesso no blog, é sempre ótimo saber que existem pessoas interessadas em compartilhar conhecimento e informações com os demais.

Camila.

Ronaldo Buissa Netto disse...

Olá Camila,

Obrigado pelo post, estou meio atarefado mas sempre respondo os posts. Quanto à cursos em cromatografia, os bons cursos que conheço são dos fabricantes como Agilent e Waters (fiz os 2, por isso posso garantir a qualidade), mas é importante ressaltar que o curso escolhido deve estar no seu nível de conhecimento/uso da técnica, pois um curso básico para quem trabalha com a técnica pode agregar pouco valor de conhecimento.

Livros:

HPLC A practical users guide Marvin C. MacMaster

Encyclopedia of Chromatography Jack Cazes

HPLC for Pharmaceutical Scientists Yuri V. Kazakevich

Tenho alguns sites e fóruns que ajudam também:

http://chromatographyonline.findanalytichem.com/

http://delloyd.50megs.com/moreinfo/HPLC.html

Não tem como passar tudo que tenho aqui mas espero que isso ajude.

Abraço,

Ronaldo

Natalia disse...

Olá, estou fazendo estágio em uma industria farmaceutica, e temos 7m laboratório com apenas cromatografos. No entento estamos com dificuldade de descartar as colunas de HPLC e de CG. Gostaria de saber qual seria a melhor maneira de descartalos.
Att

Ronaldo Buissa Netto disse...

Boa tarde Natália,

Desculpe a demora na resposta, mas tentei achar algum material sobre o tema e não consegui, por isso vou postar aqui como imagino que devemos proceder nessas situações:

- qualquer tipo de material que seja utilizado em um laboratório, deve seguir regras básicas de descarte, pois seu descarte não deve ser realizado pelos meios comuns que descartamos o lixo de nossa casa por exemplo;

- segue 2 links interessantes que podem te ajudar sobre como proceder nesses casos:

http://www.merck-chemicals.com.br/coleta-de-lixo-de-laboratorio/c_Zkub.s1LQ0oAAAEWVOYfVhTo

http://www.unifal-mg.edu.br/riscosquimicos/?q=descarte

- você pode me perguntar: mas não tenho nada descrito nestes materiais de como proceder exatamente com colunas de HPLC / GC, mas a resposta depende muito mais do tipo de laboratório e tipo de análises realidas;

- colunas de HPLC são feitas basicamente de aço (metal) e sílica (vidro), e no caso das mais atuais, o recheio é polimérico (plástico) ou misto (sílica-polímero);

- já no caso das colunas de GC, o material base é o vidro (colunas capilares e empacotadas de vidro), ou em alguns casos empacotadas de aço também são encontradas; as capilares são recobertas por poliamida e internamente possuem material polímerico (resinas) polar ou apolar;

- o grande problema das colunas é o tipo de análise e o ambiente onde elas são utilizadas: laboratórios de análise clínica (amostras de sangue e urina), análise de metais pesados (chumbo e mercúrio por exemplo) são exemplos que demonstram que sua amostra provavelmente é quem vai determinar qual o fim de suas colunas.

Espero ter ajudado e caso encontre qualquer material sobre o assunto, fique à vontade em compatilhar conosco !!

Abraço,

Ronaldo

João disse...

Olá, bom dia!
Meu nome é João e estou com uma dúvida.
Uma amostra foi injetada em uma coluna C-18, utilizando-se eluição isocrática com ACN:H2O (7:3) e se obteve um cromatograma que continha dois picos em 2,35 e 2,40 min que se sobrepunham. O que poderia ser feito para se tentar melhorar a separação? Levando em consideração temperatura, fluxo e composição da fase móvel.

Ronaldo Buissa Netto disse...

Boa noite João,

Obrigado pela pergunta aqui no blog !!

Para poder começar a responder sua pergunta preciso ter uma idéia do seu conhecimento de cromatografia, pois mexer em temperatura, fluxo e gradiente de fase é bastante fácil, mas isso acaba virando uma roleta russa, um jogo de tentativa e erro.

Agora com o conhecimento teórico bem apurado em química e em parâmetros cromatográficos (resolução, k', N, etc), podemos rapidamente perceber, em alguns casos, que a fase estacionária pode ser trocada, ou que estamos trabalhando com isômeros, por exemplo.

Me responda quando puder qual é o seu entendimento de cromatografia que continuaremos a responder sua pergunta.

Já posso te adiantar o seguinte: por sairem tão próximos, seus analitos são quimicamente parecidos e mexer em temperatura ou fluxo vai apresentar pouca melhoria na sua resolução. O gradiente de FM pode ser uma solução, mas também podemos alterar a força do modificador de FM, ou deslocarmos o equilíbrio químico do analito (pKa).

Fico à disposição para continuar com o tema.

Abraço,

Ronaldo

Nana disse...

Olá, parabéns pela iniciativa Ronaldo, aqui vai o ocorrido. Em um método validado e implantado na rotina para uma determinada matriz, no caso café torrado, ocorreu que um pico que sai próximo ao meu analito de interesse tem seu tempo de retenção alterado, contudo todos os outros constituintes permanecem com seus tempos de retenção sem quaisquer alteração. Minha fase estacionária é C18 e a fase móvel é acetonitrila 2% ácido acético.

Ronaldo Buissa Netto disse...

Olá Nana,

Obrigado pelo elogio !!

Vamos ao seu caso: avaliando a situação pelas poucas informações recebidas, me vem na cabeça a robustez do seu método. Como somente um dos analitos teve seu tempo de retenção alterado, um pequeno erro na composição de fase, possivelmente alterará seu pH, o que pode deslocar da faixa de pKa do seu analito, alterando toda a cromatografia do mesmo. Claro que isso é uma suposição, pois para termos uma maior certeza, preciso de maiores informações.

Vamos às perguntas:

- você fez robustez de pH de fase, ou mesmo de composição de fase ?
- qual o tamanho dessa mudança de tempo de retenção ? (% do tempo obtido na validação)
- o que foi mudado da validação para a rotina ? (equipamento, analistas, qualidade de reagentes, pureza de analitos, coluna)

Caso queira me enviar algum cromatograma: cromatografia.rbn@gmail.com

Grande abraço !!

Ronaldo

Natália disse...
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Natália disse...

Olá Ronaldo,trabalho com HPLC algum tempo e já utilizei diferentes colunas.No momento estou trabalhando com a C18 supelco e tenho estranhando um pico negativo que aparece sempre com 5min de corrida. Estou usando como fase móvel ACN:água 0,1% ácido acético (40:60 v/v). Gostaria de saber se você tem alguma ideia do porque desse pico negativo.Já usei essa mesma coluna antes e isso não acontecia.Desde já,muito obrigada!

Ronaldo Buissa Netto disse...

Boa noite Natália,

Obrigado mais uma vez pelo seu post !! Com relação ao seu problema, muitas são as possibilidades:

- o que você está considerando um pico ? Ele tem realmente um formato Gaussiano ? Ele tem uma resposta razoável ou poderá ser só uma perturbação de linha de base ?

- qual detector você está utilizando ? No caso de ser um UV/Vis (o mais comum), picos negativos são raros, pois para isso ocorrer, sua FM deve ter maior absortividade que seu analito, por isso ele sairia negativo

- no caso de um detector IR, isso é extremamente comum, pois a refração é uma propriedade físico-química que sofre muita influência das condições do método, principalmente temperatura. Mudando a polaridade do detector IR você inverte o pico negativo

- outra possibilidades são coluna suja, pureza de reagentes, HPLC contaminado, entre outros.

Espero ter ajudado e fique à vontade em escrever !!

Abraço,

Ronaldo

Unknown disse...

Olá Ronaldo! Parabéns pela iniciativa em contribuir com seus conhecimentos técnicos para nos ajudar.
Sou farmacêutica-bioquímica e estou me iniciando na área de análises físico-químicas. Vi que você pretendia criar um curso na área, gostaria de saber se ministra esse curso sobre HPLC e como posso entrar em contato para realizá-lo, pois me pareceu ser bem didático e atribuir o conhecimento prático envolvido, o que acredito que seja a melhor forma de aprender e lidar com os problemas que possam surgir.
Obrigada, Daniela R.

Ronaldo Buissa Netto disse...

Olá Daniela,

Obrigado pelos elogios.

Sobre o treinamento, ele existe sim mas só ministro este treinamento a grupos dentro de empresas, pois não tenho um local para a parte teórica nem um HPLC para a parte prática. Indico a você, caso tenha pressa e não tenha um grupo maior interessado, que entre em contato com a Agilent, o maior fabricante de HPLC's do mercado e que tem excelentes cursos com uma agenda durante todo o ano.

Grande abraço !!

Ronaldo

Sandro disse...

Olá, Ronaldo!
Parabéns, realmente seu conhecimento
sobre HPLC é louvavél!
Gostaria de saber se você tem alguma apostila ou mesmo site, falando sobre desenvolvimento de metodologia em HPLC. Vou começar a trabalhar em um laboratório de prestação de serviços (análises fisico-quimicas), porém, não tenho conhecimento em desenvolvimento de métodos, uma que essa empresa recebe as mais variados tipos de analitos. Minhas dúvidas são: por onde começar quando eu receber uma amostra nova? como escolher a coluna? Usar FM isocrática ou gradiente? Tampão, qual? Quais solventes para FM e amostra? Qual proporção? e outras...Trabalhei muito tempo em um laboratório Fisco-quimico, porém, as metodologias já eram desenvolvidas!

Desde de já agradeço sua atenção!

Att, Sandro

Sandro disse...
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Sandro disse...
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Sandro disse...
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Sandro disse...
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Ronaldo Buissa Netto disse...

Obrigado pelos elogios Sandro, mas boa parte deste material foi apenas um trabalho de tradução, e a falta de tempo não me permitiu manter a frequências dos posts.

Me escreva um e-mail em ronaldo@chromaservice.com.br me solicitando o material que vejo se tenho algo para compartilhar contigo.

Abraço

Mirtes Pinheiro disse...

Puxa, que legal, eu sou tradutora especializada em medicina e estou com duas dúvidas sobre cromatografia. Vocês podem me ajudar? Eu não pertenço ao grupo, mas gostaria de pertencer. Como faço?

Mirtes

Ronaldo Buissa Netto disse...

Olá Mirtes,

Nâo temos nenhum grupo específico, mas pode me escrever em ronaldo@chromaservice.com.br que podemos conversar melhor.

Atenciosamente,

Ronaldo

Daleska' disse...

Olá Ronaldo
Durante uma validação de HPLC houve variação de fluxo para se testar a robustez do método. O que ocorreu foi que ao realizar a mudança de fluxo a área do pico desejado foi diferente para os diferentes fluxos o que não deveria ocorrer pois usamos a mesma amostra e o mesmo eluente . Esperávamos que apenas ocorresse o atraso na saída ou adiantamento mas não foi o que aconteceu. Pode me ajudar?

Ronaldo Buissa Netto disse...

Olá Daleska,

Obrigado por nos visitar !!

Excelente questionamento !! Esse é um fenômeno curioso e muitas vezes ignorado pela maioria dos usuários de cromatografia.

Antes de entrarmos na matemática,alguns detalhes: estou considerando que seu detector é UV-Vis e que conforme você aumentou o fluxo, a área diminuiu (como você não me deu todas as informações, estou tentando adivinhar que foi isso que ocorreu - me corrija se eu estiver errado).

Este fenômeno ocorre com os detectores chamados de detectores sensíveis à concentração ou detectores de concentração. Se você fizer um gráfico com a variação de fluxo e resposta, você terá um decaimento exponencial. Em anexo você poderá entender com gráficos e cálculos o que ocorre, e fico `disposição para outras dúvidas.

https://drive.google.com/open?id=0B1jC0fl8_RxEdEljNHU5VDczeUU

Boa sorte !!

Unknown disse...

Olá Ronaldo, primeiramente parabéns e obrigado por compartilhar os seus conhecimentos conosco. Eu uso o equipamento com uma finalidade um pouco diferente dos colegas, uso para quantificar compostos presentes em um extrato animal. Vi o seu e-mail mais acima e tomei nota, se você puder gostaria de lhe encaminhar um cromatograma meu para que pudesse me dar uma dica de como otimizar o meu método.
Enfim, desde já lhe agradeço.
Até mais, Claudio

Ronaldo Buissa Netto disse...

Olá Claudio,

Pode me encaminhar sim, terei prazer em ajudá-lo.