A história da cromatografia - parte 2 • Matrix LCMS

Por que é importante sabermos um pouco da história? Pensando tecnicamente, foi a evolução da cromatografia básica com foco em resolver problemas de detecção e de automação do bombeamento que surgiu a ideia de detectores e de bombas cromatográficas, e sabemos que após uma ideia lançada, os seres humanos são muito bons em aprimoramento. Nesse ponto da história vale muito a pena pararmos e intercalar o princípio básico de um HPLC e dos módulos que o compõem. HPLC (High Pressure Liquid Chromatography) – traduzindo: Cromatografia líquida de alta pressão, algumas literaturas em português trazem o termo CLAE que são as iniciais de Cromatografia líquida de alta eficiência.

Todos os cromatógrafos líquidos de alta eficiência, sem exceção, devem conter os seguintes módulos: módulo de bombeamento de solvente (bomba cromatográfica); módulos de admissão de amostras (injetor cromatográfico); Aparato de separação (fase estacionária, coluna cromatográfica); e por fim, um detector ou integrador. Muitos podem se perguntar, mas é necessário mais componentes em um HPLC para o funcionamento, certo? Sim, realmente com a evolução e vamos falar disso em breve, houve o acoplamento de mais componentes aos módulos antes citados que proporciona cada vez mais eficiência, rapidez e confiabilidade na técnica de cromatografia líquida de alta eficiência.

Imagem dos componentes principais de um sistema de cromatografia líquida de alta eficiência

Voltando a história e a evolução do HPLC, vamos acelerar um pouco no tempo aqui, mas sem deixar de lado os eventos primordiais para os resultados que obtemos hoje. A partir dos anos de 1950 houve um foco muito grande na evolução das fases estacionárias (hoje chamamos de coluna cromatográfica) e os desdobramentos após a evolução das fases estacionária é a evolução dos demais componentes dos HPLCs. Para ficar mais didático, vamos fazer uma separação dos diferentes componentes de um HPLC e vamos começar falando da evolução das colunas cromatográficas, passando pela história e pelas evoluções das partículas.

Partindo dos anos 1960, as fases estacionárias usadas na época possuíam partículas porosas mas havia muita dificuldade com o empacotamento de tais partículas, além disso as partículas eram muito grandes, variando entre 100 a 200µm. Vale um parênteses, imaginem só a tecnologia da época de 1960, estamos falando de tempos em que o computadores estavam sendo lançados e o homem ainda não tinha ido à lua. Portanto, não dava para exigir um empacotamento e a eficiência que encontramos hoje nas colunas cromatográficas. Até os anos 70, houve uma evolução tanto de tamanho de partículas como na evolução de porosidade das partículas, ao final desta década as partículas já possuíam tamanhos de 10 a 5µm e com revestimento. Pergunta, por que o foco é tão grande na diminuição das partículas e em modificar as partículas quimicamente? Resposta: Há uma busca incessante por eficiência na humanidade de maneira geral, já que, quem é mais eficiente em um mundo capitalista e evolutivo possui mais vantagens financeiras e poder. Pela óptica cromatográfica, a busca por mais eficiência está relacionada à maior capacidade de separação de diferentes compostos, e um dos pilares é que o tamanho de partícula das colunas cromatográficas é inversamente proporcional à eficiência cromatográfica, confuso, certo? Isso porque alguns conceitos cromatográficos que veremos nos “próximos capítulos” ainda não foram expostos, por hora, é importante sabermos que a eficiência de um sistema cromatográfico tem uma relação muito próxima com os tamanhos de partículas, as características químicas das partículas e dos respectivos seus ligantes.

Anos 70, uma transição de grandes partículas porosas para pequenas partículas porosas em colunas de HPLC foi iniciada. O gel de sílica microparticulada começou a ser usada nessa época, mas a dificuldade ainda era o empacotamento, não era possível um empacotamento de colunas de maneira uniforme e consequentemente os resultados obtidos das análises ainda não eram reprodutíveis.

O surgimento da ideia das pré-colunas, em 1986 a primeira patente relacionada a esse tema. As pré-colunas foram adicionadas ao sistema cromatográfico com a intenção de pré-concentrar as amostras e dessa maneira aumentar a eficiência cromatográfica.

Mais uma parada para respirar e no próximo capítulo será possível visualizar o inicio do futuro, acompanhe as publicações e nossas redes sociais.

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Referencias:

Ettre, L. S. M.S. Tswett and the invention of chromatography. Lc Gc Europe 2003, 16, 2. [Link]

Claesson, S. Frontal analysis and displacement development in chromatography. Annals of the New York Academy of Sciences 1948, 49, 183. [CrossRef] [PubMed]

Bussemas, H. H.; Ettre, L. S. Forerunners of ChƌoŵatogƌaphǇ: RuŶge’s “elf-Grown Pictures. Milestones in Chromatography 2004, 22, 262. [Link]