Como escolher o filtro de seringa? • Matrix LCMS

Antes de saber como escolher o filtro de seringa, é importante saber: Você filtra as amostras antes de injetar?

O impacto de não filtrar suas amostras previamente à injeção no HPLC / UPLC pode ser um desastre.

Um rápido retrospecto do caminho fluídico dos Cromatógrafos Líquidos. Os injetores automáticos coletam as amostras posicionadas em vials, e no ato da injeção a amostra é conduzida juntamente com a fase móvel até a entrada da coluna cromatográfica, iniciando o processo de separação da mistura injetada, e na sequência tem-se a detecção dos analitos de interesse.

Figura 1: Exemplo de um sistema cromatográfico líquido composto por: bomba, injetor, forno de colunas, detector e computador para aquisição de dados.

Caso a amostra não seja previamente filtrada por filtro de seringa de material e tamanho de poro adequados, provavelmente teremos problemas!

Os principais problemas estão relacionados à movimentação de partículas provenientes da amostra. No instante da injeção, partículas podem obstruir o orifício ou a parte interna da agulha, ou ainda, podem causar o entupimento no loop do injetor (alça de amostragem).

Partículas de amostras não filtradas podem continuar percorrendo o sistema cromatográfico e causar entupimento em válvulas de injeção ou na entrada da coluna.

O entupimento por partículas na entrada da coluna ou da pré-coluna é bastante comum e pode ser observado pelo aumento gradativo de pressão em relação ao número de injeções, bem como por deformações nos picos cromatográficos.

As especificações de cada sistema cromatográfico de alta e de ultra eficiência variam de fabricante para fabricante mas, em linhas gerais, é possível dizer que tubulações e válvulas que gerenciam o caminho fluídico da amostra até a coluna serão entupidas caso as amostras não sejam filtradas corretamente. Filtros de seringa de tamanho de poro de 0,45µm devem ser utilizados em análises por HPLC e de 0,22µm para análises por UPLC.

Além do tamanho do poro do filtro de seringa, deve-se ficar atento com a compatibilidade do material do filtro com o tipo de solvente utilizado como diluente da amostra.

A atenção com os solventes (e pH) utilizados como diluente das amostras e como fase móvel é muito importante, pois essas variáveis podem influenciar na precipitação de partículas da amostra no momento da injeção.

Caso ocorra um entupimento, certamente será necessária a manutenção do sistema com a possível substituição de peças/colunas, o que tem um custo elevado. A intensificação de cuidados com o sistema minimizará essas manutenções.

Via de regra, a identificação do problema causado por movimento de partículas em sistemas cromatográficos pode ser realizada observando-se um aumento na pressão do equipamento, já que as partículas irão causar uma obstrução na passagem da fase móvel e isso resultará em uma pressão cada vez maior no LC.

Em alguns casos, o entupimento é severo ao ponto de a pressão do sistema exceder o seu limite máximo. Nesse caso, a bomba cromatográfica interrompe o fluxo de fase móvel para evitar maiores danos em peças e até mesmo na coluna cromatográfica.

Existem ainda casos mais específicos, em que o problema relacionado ao movimento de partículas no injetor pode causar um entupimento na entrada da agulha e, quando isso acontece, o injetor não conseguirá realizar o carregamento das amostras como o desejado, já que haverá um bloqueio entre a amostra e a seringa, afetando o volume de injeção. Nesse caso, o volume injetado da amostra será diferente do volume estabelecido pelo método e, como consequência, o analista observará cromatogramas com ausência de picos esperados, ou até mesmo obterá resultados com falta de precisão, exatidão e de linearidade.

✔ Um filtro de qualidade e adequado para suas amostras é ideal para prevenir esses erros.

Como escolher um filtro de seringa compatível com minha amostra?

Para escolher o filtro de seringa adequado é necessário levar em consideração:

1.Diâmetro adequado do filtro:

A escolha do diâmetro do filtro será de acordo com o volume das amostras a ser filtrada.

Entre 1 e 10 ml – utilize filtro com 13 mm de diâmetro
Entre 10 e 100mL – utilize filtro com 25mm de diâmetro

O raciocínio é: Um volume pequeno de amostras não é compatível com um filtro de diâmetro grande como o de 25mm, já que, o volume não será suficiente para “sobrar” após a passagem pelo filtro de seringa. E o inverso, volume grande de amostras e filtro de diâmetro pequeno? O excesso de amostra pode saturar o filtro de seringa e não exercer mais a função de filtragem.

Outra observação importante é: Analisar o tamanho e quantidade de partículas na amostra. Amostras com muitas partículas e impurezas é necessário utilizar filtros com diâmetro de 25mm para que não ocorra sua saturação e possível rompimento da membrana e consequentemente partículas com tamanhos inadequados para as análises.

2.Porosidade:

Filtros de seringa 0,45µm são indicados:

Para uso em análises por HPLC;
Clarificação de amostras para GC, SFC, CE e GPC;
Filtração de amostras biológicas (Plasma por exemplo);
Filtração amostras ambientais;
Filtração amostras provenientes de alimentos.

Filtros de seringa 0,22µm são indicados:

Para análises por UPLC;
Para análises por MS e LC-MS;
Filtração extensiva de amostras para GC, SFC, CE e GPC;
Filtração de amostras de gases para GC e GC-MS.

3.Compatibilidade química e informações técnicas:

Nylon (NYL): Excelente estabilidade e flexibilidade química, durável e difícil de romper. Membrana hidrofílica, serve para filtração de solventes aquosos e a maioria dos solventes orgânicos. Compatibilidade com amostras de pH alto.

PES (Polietersulfona): Membrana hidrofílica, alta taxa de fluxo e alta taxa de transferência, baixa ligação de proteína. Compatível com água e alguns solventes orgânicos.

PTFE (Politetrafluoretileno) Hidrofóbico: Ampla compatibilidade química com solventes, assim como a ácidos fortes e bases. Excelente retenção de partículas, e compatível com vários métodos de esterilização. Serve para filtração de gases e líquidos.

PTFE (Politetrafluoretileno) Hidrofílico: Ampla compatibilidade química com solventes, com as mesmas características do PTFE hidrofóbico, porém usado na filtração de solventes orgânicos agressivos e soluções aquosas.

PVDF (Difluoreto de polivinilideno) Hidrofílico: Baixa ligação de proteína, ampla resistência química e de alta temperatura. A compatibilidade química da membrana inclui ácidos agressivos e álcoois.

AC (Acetato de Celulose): Filtro com membrana hidrofílica, baixa retenção de proteínas, ideal para solução proteicas aquosas, cultura celular e filtrações de soluções enzimáticas, filtrações de fluídos biológicos e demais aplicações onde a máxima recuperação de proteínas é determinante.

RC (Celulose regenerada): Filtro com membrana Hidrofílica, compatível com ampla gama de solventes. Aplicação em solventes usados em cromatografia líquida.

Por que é importante saber a compatibilidade do solvente com o filtro?

Cada membrana filtrante do filtro de seringa possui uma característica química e assim uma certa tolerância com diferentes tipos de solventes devido às interações intermoleculares.

Se essa compatibilidade não for levada em conta na hora da filtração, a membrana pode interagir de forma não desejada com o solvente e consequentemente sofrer degradação e permitir a passagem de partículas, e essas partículas podem comprometer sua análise e vida útil de vários componentes do equipamento.

É interessante que a sua amostra tenha uma matriz que não interaja com a membrana (polaridade diferente). Já com seu analito e fase móvel/solvente é importante o processo contrário, que eles tenham afinidade química com a membrana, para que uma máxima quantidade possível de analito esteja presente na amostra a ser analisada depois da filtração.

DICA MATRIX: Já existem várias tabelas de compatibilidade disponíveis, não esqueça de consultá-las. Caso queira receber uma informação específica e rápida, entre em contato pelo e-mail: contato@matrixlcms.com.br

Uso filtro de seringa hidrofílico ou hidrofóbico?

Além do tamanho de poro e diâmetro, é necessário levar em conta a afinidade da membrana filtrante com a amostra. Afinidade é a tendência de aproximação dos corpos, em química conseguimos prever essa afinidade por meio da polaridade das moléculas.

Como sabemos a água é uma molécula polar porque apresenta momento dipolo diferente de zero (µ≠0), sendo assim apresenta afinidade por outras moléculas polares e se repele na presença de moléculas apolares.

🚨Guarde esse conceito, ele será importante até o final da nossa conversa!🚨

Antes de continuarmos a falar sobre polaridade, gostaria de trazer à tona mais um conceito superinteressante, o de molhabilidade.

Você sabe o que é a molhabilidade de uma substância?

Em termos científicos, a molhabilidade é definida como a tendência de um fluido aderir ou espalhar-se preferencialmente sobre uma superfície sólida em presença de outra fase imiscível, ou seja, quanto um líquido consegue se “espalhar” em uma superfície sólida.

Por meio dessa imagem, fica evidente que o contato da água com a superfície é maior quando comparado ao óleo, uma outra forma de evidenciar isso é pelo ângulo de contato θ (que é medido pela fase fluida), quando temos θ < 90 indica que o líquido molhante é água (possui propriedades polares) e quando θ > 90 indica que o líquido molhante é óleo (possui propriedades apolares).

Sabendo disso, podemos dizer que os filtros hidrofílicos, são aqueles que têm afinidade pela água ou por solventes polares e consequentemente uma maior molhabilidade, eles são utilizados para filtração de todas as soluções e suspensões aquosas, normalmente eles são recomendados para a filtração de líquidos, desde que sejam quimicamente compatíveis.

Já os hidrofóbicos não se molham com facilidade, então não possuem afinidade com a água, mas possuem afinidade com líquidos de baixa tensão superficial e de características apolares, eles são mais recomendados para a filtração de solventes orgânicos apolares.

Cuidados de Manuseio (ref. Filtrilo 🙌)

1. Antes do preenchimento da seringa com a amostra, insira uma pequena quantidade de ar (aproximadamente 1 ml) na seringa para minimizar a retenção de fluído e também limpar o filtro.

2. Capte a amostra com uma seringa de conexão Luer-Lock.

3. Após a captação da amostra, conecte o Filtro de Seringa de forma segura pelo rosqueamento, girando suavemente para garantir o fechamento – evite apertar demais.

4. Posicione o conjunto (seringa e filtro) na posição vertical com a membrana virada para baixo (deixando-a sempre molhada). Isso impede entupimentos e promove um fluxo melhor.

5. Pressione o êmbolo da seringa suavemente para depositar a amostra filtrada em um Vial, se precisar utilize um Insert para garantir maior precisão da operação.

6. Se possível, descarte os primeiros 0,25 – 0,5 ml da amostra.

7. Em seguida, retire o Filtro, insira novamente 1 ml de ar na seringa. Se a pressão de retorno (back pressure) sempre aumentar de forma significativa mude o filtro.

8. Reconecte o Filtro e então empurre o êmbolo da seringa para filtrar a amostra residual. Esta operação maximiza a recuperação da amostra. Evite pressionar excessivamente, pois a pressão excessiva pode fazer com que a carcaça do filtro se estoure.

9. Ao utilizar seringas com volumes maiores do que 10 ml, procure utilizar uma pressão suave durante sua operação, de maneira a evitar exceder a pressão máxima de operação.

10. Os Filtros de Seringa são descartáveis, assim sua reutilização não é recomendada.

Na compra de filtro de seringa, veja a tabela de compatibilidade de solventes ou peça ao nosso especialista de produtos, que irá ajudá-lo na escolha da melhor opção!

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