O 10° Colacro destacou temas modernos de preparação de amostras e apresentou novidades em cromatógrafos, como os portáteis e os mignons
Cerca de mil profissionais do meio acadêmico e de indústrias interessados em cromatografia compareceram ao 10º Congresso Latino-Americano de Cromatografia e Técnicas Afins (Colacro X), realizado de 20 a 22 de outubro no Arts & Convention Center, em Campos do Jordão-SP.
Com uma edição a cada dois anos, o Colacro é o maior evento internacional realizado na América Latina envolvendo cromatografia e técnicas coligadas.
Promovido pelo Comitê Latino-Americano de Cromatografia (CLAC), com apoio do Grupo de Cromatografia do Instituto de Química de São Carlos, da Universidade de São Paulo (USP), o congresso teve como idealizador o professor Dr. Fernando M. Lanças, docente desse Instituto.
No início da década de 80, Fernando Lanças atuou como professor visitante no Virginia Polytechnic Institute and State University, Virginia, EUA.
Lá participou de encontros sobre cromatografia com organização esmerada, reunindo a comunidade científica e empresas, e imaginou implantar algo semelhante na América Latina.
Segundo ele, o Colacro foi criado com o intuito de ser um amplo fórum de debates sobre os últimos desenvolvimentos na área de ciências da separação.
A intenção é permitir o acesso às pesquisas acadêmicas, trazendo especialistas de destaque de várias partes do mundo e ao mesmo tempo complementar a parte científica, mostrando os avanços nos equipamentos graças à parceria feita com as empresas fabricantes.
No início, o congresso tratou só de cromatografia, mas rapidamente incorporou outras técnicas analíticas coligadas, como espectrometria de massas e técnicas eletroforéticas.
Depois da primeira edição em 1986, realizada no Rio de Janeiro, com forte apoio da Petrobrás, o evento tem percorrido a América Latina, com edições na Cidade do México, Buenos Aires e Concepción, no Chile.
Cartucho típico empregado em SPE / Figura 1 Fonte: extração em fases sólidas (SPE): Fernando Lanças; 2004
O Colacro engloba conferências plenárias apresentadas por pesquisadores líderes mundiais em suas especializações, mesas redondas envolvendo a discussão de assuntos temáticos, cursos e tutoriais ministrados por especialistas na área, e seminários técnicos organizados pelos fabricantes de equipamentos, que também expõem em área contígua às salas de conferência seus novos lançamentos, literatura e serviços voltados à cromatografia.
Há ainda apresentação de pôsteres, resumindo trabalhos científicos realizados por pós-graduandos e pesquisadores das empresas.
Nesta edição houve a apresentação de cerca de 320 trabalhos, incluindo temas bastante atuais, como “Estimativa da incerteza de medição em análise cromatográfica”, de Janaína et all da Divisão de Metrologia Química do Inmetro, e “Validação de colunas HPLC – Sua importância no desenvolvimento de métodos robustos”, de Carl L. Zimmermann, da MAC-MOD Analytical, Inc; e alguns curiosos, como “Investigação da contaminação por cocaína de papel moeda no Brasil utilizando a técnica de cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas”, de Eurico Di Donato, da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto, da USP.
Preparação de amostras – Técnicas de preparação de amostra foram objeto de várias palestras, destacando-se a intitulada “Automação em extração em fase sólida”, proferida pelo próprio criador da técnica, professor Dr. Janusz Pawliszyn, da Universidade de Waterloo, Ontário, Canadá.
Uma das etapas mais críticas envolvidas na análise cromatográfica de misturas complexas consiste no isolamento dos analitos de interesse. É necessário fazer uma extração para remover esses analitos da matriz. A preparação das amostras inclui também uma etapa de isolamento que visa à eliminação de interferentes.
Etapas em SPE para isolamento de um composto / Figura2 Fonte: Extração em fase sólida (SPE);Fernando Lanças; 2004
Na maioria dos métodos de análise, as duas etapas são feitas em separado.
Pode-se também efetuar a extração por intermédio de solventes (extração líquido-líquido), e o posterior clean-up, por meio de uma coluna de cromatografia líquida operando à pressão ambiente.
Esses procedimentos são caros, demorados, introduzem vapores de solventes orgânicos no ambiente, são de difícil automação e apresentam baixos níveis de repetibilidade/reprodutibilidade.
Uma alternativa mais recente para contornar esses problemas tem sido a extração em fase sólida (Solid Phase Extration – SPE). A SPE é uma técnica de separação líquido-sólido.
Do ponto de vista prático, a SPE em sua forma mais simples, pode ser descrita como uma cromatografia líquida, onde se usa uma pequena coluna aberta, denominada cartucho de extração, que contém a fase sólida (o correspondente à fase estacionária em cromatografia).
A figura 1 ilustra um exemplo típico de um cartucho para extração em fase sólida.
Após uma etapa de condicionamento, a solução contendo o analito é colocada no topo do cartucho e aspirada de forma a nele penetrar com aplicação de pequeno vácuo.
Extração em fase sólida (SPE) / Figura 3 Fonte: Extração em fase sólida (SPE), Fernando Lanças; 2004
Pode alternativamente ser pressionada por meio de uma seringa ou gás.
Segue-se a drenagem de toda a fase líquida. O analito fica retido no cartucho e posteriormente é eluído com um pequeno volume de solvente, sendo coletado em concentração já apropriada para análise.
Se houver contaminantes que possam interferir na análise, uma lavagem e/ou clean up precede a eluição. A figura 2 exemplifica as etapas envolvidas na SPE.
A figura 3 apresenta uma comparação entre a extração líquido-líquido (LLE) e a SPE para a análise de pesticidas clorados em uma amostra de água.
Enquanto a LLE envolve a manipulação do analito várias vezes, na SPE isto não ocorre.
O tempo médio para a extração empregando LLE é de uma hora, contra apenas cinco minutos para a SPE. Além disso, o volume aproximado de solvente orgânico consumido nos métodos de extração é de 500 e 10 ml, para LLE e SPE, respectivamente.
Outra vantagem é que a SPE pode ser automatizada, permitindo preparar dezenas de amostras simultaneamente, o que não ocorre com a LLE.
Esquema da Extração pelo ASE.
Ilustrando essa afirmação, na feira foi exibido o equipamento da Gilson capaz de realizar SPE de forma automática. Fabricado na França e distribuído no Brasil pela Nova Analítica, de São Paulo, o ASPEC XLi Ò inclui eluição com pressão positiva, o que elimina a necessidade de bomba de vácuo externa e permite controle para rápida e precisa reprodutibilidade.
Após eluição ou filtração, o analito pode ser injetado diretamente num cromatógrafo líquido ou gasoso.
O equipamento pode ser usado com cartuchos extratores de 1, 3 ou 6 ml e é capaz de processar até 108 amostras por batelada.
Tem capacidade para acessar até 15 solventes diferentes pelas portas de transferência e oferece ainda pré-tratamentos da amostra, isto é, adição, diluição, homogeneização, etc, também automatizados.
Presente ao estande da Nova Analítica, Luis Carlos Bravo, do departamento de vendas, informou que a Fiocruz (Fundação Oswaldo Cruz), do Rio de Janeiro, e a Universidade Federal de Santa Maria-RS, já adquiriram esse equipamento.
Tabela 1 – Fonte – Dionex e Acatec.
Também a Acatec, representante exclusivo da americana Dionex, divulgou um equipamento para preparação de amostras, porém para extração em fase líquida.
Marc Y. Chalom promoveu o ASE o extrator veloz.
O gerente de marketing e aplicações Marc Yves Chalom explicou que os extratores ASE visam substituir os sistemas Soxhlet e similiares.
Chalom esclareceu que a tecnologia ASE (Accelerated Solvent Extration) usa solventes comuns, mas emprega uma combinação de temperatura e pressão altas, aumentando a solubilidade do analito, o que torna o processo de extração mais eficiente.
A pressão elevada mantém o solvente no estado líquido durante todo o processo e a temperatura mais alta propicia uma diminuição na sua viscosidade, o que facilita sua penetração na matriz.
Novo sistema da konik, o sitema 3 em 1.
A figura 4 ilustra os componentes do extrator.
Depois de carregar a célula de extração com amostra e de enchê-la automaticamente com solvente (orgânico ou aquoso), o equipamento também aquece e pressuriza.
Uma bomba remove o solvente da amostra que é depois purgada com nitrogênio. O extrato filtrado recolhido no frasco de coleta fica então pronto para análise.
Um exemplo de aplicação dado por Chalom é na extração de pesticidas em solos. Segundo ele, a norma 3545A da EPA (Enviromental Protection Agency) aprova o uso do extrator ASE para tal fim.
“Além da economia de tempo, há também redução no consumo de solvente”, esclareceu o gerente de marketing, ilustrando sua afirmação com os dados da tabela 1.
“Já há um equipamento em funcionamento na Esalq (Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz da USP) em Piracicaba-SP”, finalizou.
Tecnologia de Ponta – Um dos destaques da feira, o equipamento HPLC+HRGCK2, foi exibido no estande da espanhola Konig.
Katia Acosta, do departamento de vendas e marketing da filial americana, informou que o equipamento é totalmente inovador, pois tem acoplados um cromatógrafo líquido e um gasoso.
A combinação da cromatografia gasosa com a espectrometria de massa (CG/MS) e da cromatografia líquida de alta performance com a espectrometria de massa (HPLC/MS) já é oferecida pelos grandes fabricantes.
O equipamento da Konig, entretanto, é inédito, com patente depositada nos Estados Unidos.
Katia Acosta, da Konig, acima o novo sistema da konik, o sitema 3 em 1.
“Esse equipamento oferece ao químico analítico uma ferramenta valiosa para o desenvolvimento de métodos inovadores”, disse Katia.
O grande problema para acoplar os equipamentos era eliminar seletivamente os analitos, de interesse do solvente da cromatografia líquida, que não podiam entrar na coluna do cromatógrafo gasoso.
A interface do equipamento permite que isso ocorra, mantendo o fluxo da coluna CG sem distúrbios.
O equipamento provê os tempos de retenção nos dois sistemas, o que pode facilitar a identificação de compostos. A seletividade deriva do sistema duplo de colunas em suas condições analíticas particulares.
Esses resultados combinados dificilmente seriam obtidos por dois compostos de estrutura química diferente, com exceção de isômeros ópticos.
A Konig é representada no Brasil pela Labtron, de São Paulo.
“Oferecemos também um aparelho 3 em 1, isto é, o Konik MSQ12C, que inclui um cromatógrafo líquido, um gasoso e um espectrômetro de massa”, acrescentou Katia.
Lallese, da Waters, divulgou o Acquity UPLC.
A americana Waters Corporation apresentava aos usuários brasileiros o cromatógrafo Acquity e seu inovador sistema de UPLC (Ultra Performance Liquid Chromatography).
Segundo o gerente de vendas Nelson Iatallese Filho, esse sistema possibilita ganho de até 900% em velocidade de análise, 100% em sensibilidade e até 300% em resolução.
Lançado na Pittcon 2004, renomada feira norte-americana de instrumentação analítica, o Acquity foi considerado seu grande destaque, recebendo o prêmio de melhor novo produto (Pittcon Gold Award for Best New Product).
O equipamento apresenta inovação na parte química das colunas, com partículas internas de 1,7 mm, híbridas de sílica com pontes de etano. Essas colunas têm resistência química e assim podem operar em extremos de pH.
Cromatograma comum Xcquity ( UPLC) Fonte: Catálogo Acquity – WatersPara Luis A. Neves , o sistema TOF produz cem vezes mais espectros.
Outras inovações são o sistema binário de mistura da fase móvel a alta pressão e o diâmetro interno das tubulações diminuído, o que reduz o volume de líquido dentro do equipamento para apenas 150 ml, contra os usuais 1,2 ml.
“O equipamento contém ainda eletrônica sofisticada e inovações no sistema detector”, disse Iatallese.
A figura 5 ilustra a diferença de um cromatograma de uma mesma amostra obtido com o Acquity e com um equipamento HPLC usual.
Presente ao Colacro, a Leco Instrumentos Ltda, subsidiária brasileira da americana Leco Corporation, divulgou o sistema Pegasus 4D CGXCG-TOF MS.
“Somos mais conhecidos no Brasil por nossos analisadores de carbono e enxofre, mas temos uma vasta gama de equipamentos, inclusive espectrômetros de massa de alta tecnologia”, disse o engenheiro de vendas Luis Antonio Neves.
Como a Leco não produz cromatógrafos, o equipamento CG6890N da Agilent compõe o sistema, ao lado dos demais componentes, fabricados pela Leco, isto é, um modulador térmico, um forno secundário e o espectrômetro de massa Pegasus III.
Marcelo Borghi, da Sinc, recomenda o usi do fast CG em análise com sensibilidade da ordem de 1 picograma.
O controle de todos os componentes é integrado por um único computador usando o software LECO ChromaTOFÒ. “A grande inovação está no sistema TOF (Time Of Flight), que permite a obtenção de até 500 espectros por segundo enquanto os equipamentos usuais chegam a fornecer apenas cinco espectros no mesmo período de tempo”, afirmou Neves.
No estande da Sinc do Brasil, representante da japonesa Shimadzu, via-se o equipamento CGMS QP2010. Utilizando a tecnologia “fast CG” o equipamento garante análises rápidas, mas com ênfase na sensibilidade.
O técnico do departamento de vendas Marcelo Borghi disse que a possibilidade de seleção entre vários tipos de coluna permite a utilização do equipamento em inúmeras aplicações, mas citou como exemplo a detecção de resíduos de pesticidas em alimentos onde a quantificação de compostos pode ser feita em partes por bilhão, ou até partes por trilhão.
Comprovando essa afirmação, o catálogo do equipamento mostra um espectro com a detecção de 1 picograma de octafluoronaftaleno.
Borghi fez questão de destacar que as tecnologias inovadoras não implicaram dificuldade na manutenção do equipamento. Pelo contrário, “para a troca de filamentos e/ou limpeza da fonte de íons, o acesso é feito pela parte frontal do sistema, usando-se uma pequena chave de fendas”, exemplificou.
C. Marques deu aula sobre detectores a laser.
A Incotech Com. Importação e Exportação, de São Paulo, destacou em seu estande os sistemas detectores ELSD 2000ES a laser para uso em HPLC, produzidos pela americana Alltech Cromatography, sua representada no Brasil. Carlos A. Marques, do departamento de vendas, discorreu sobre os princípios de funcionamento desses detectores.
Segundo ele, o efluente saído da coluna é nebulizado com nitrogênio. A névoa resultante passa por um tubo aquecido onde a fase móvel eva-pora, carregando as partículas de amostra. Essas partículas passam a seguir entre a célula óptica e o feixe de laser, gerando o sinal.
“O ELSD pode substituir ou complementar os detectores freqüentemente usados em HPLC, ou seja, índice de refração, espectrofotometria ultravioleta e espectrometria de massa”, disse Marques. “Em muitas operações o detector ELSD substitui o detector de índice de refração com melhor sensibilidade e estabilidade de linha base”, afirmou.
Cromatografia Planar – Os participantes do congresso que assisitiram à palestra do professor Mário A. Vega, da Faculdade de Farmácia da Universidade de Concepción, no Chile, tiveram a oportunidade de constatar que a cromatografia em camada delgada, técnica da qual derivou todo o conhecimento cromatográfico instrumental atual, também evoluiu e ainda tem aplicações importantes.
Além dos novos nomes, como, cromatografia planar ou cromatografia de camada delgada de alta performance (HPTLC, High Performance Thin-Layer Chromatography), mudaram também as placas que contêm melhores absorventes, as cubas onde são corridos os espectros, e a etapa de visualização dos resultados, hoje instrumental e fazendo uso de softwares.
Prof. Vega discorreu sobre a evolução da camada delgada.
Segundo Vega existem atualmente fases estacionárias de várias polaridades compostas de partículas perfeitamente esféricas que permitem uma maior capacidade de separação. A aplicação principal é a análise de produtos naturais, como os fitoterápicos, misturas muito complexas para serem injetadas num cromatógrafo líquido. “Faz-se uma corrida prévia em placas com remoção das manchas de interesse para posterior identificação ou quantificação por outra técnica”, disse o palestrante.
No estande da Micronal viam-se os equipamentos da empresa suíça Camag, com as inovações mencionadas por Vega. Liliane Nardi, do departamento de vendas, complementou o apresentado na palestra, dizendo que as etapas de realização da análise não mudaram, porém a forma de fazê-las, sim. Num primeiro passo, as amostras são aplicadas na placa sobre a camada de separação como pontos ou com spray. Esta aplicação não é manual como ocorria no passado, e sim por dispensadores automáticos, que permitem precisão de volume e posicionamento exato.
Segue-se o desenvolvimento do cromatograma, isto é, por forças capilares o solvente (fase móvel) migra pela fase estacionária aderida à placa até uma distância definida. Durante esse processo a amostra é separada em suas frações. Após evaporação da fase móvel, as frações da amostra permanecem na placa. “Há uma ilimitada possibilidade de escolha de fases móveis e uma grande quantidade de fases estacionárias disponíveis, o que não ocorre com um equipamento HPLC”, disse Liliane.
O CP- 4900 portátil foi destaque na Varian.
Numa terceira fase o cromatograma é revelado sob luz branca ou ultravioleta. As opções de interpretação da placa variam de observação visual ao processamento eletrônico de imagens e documentação para determinação quantitativa. São possíveis múltiplas avaliações do cromatograma com diferentes métodos de detecção.
Aos interessados Liliane informa que os equipamentos podem ser conhecidos e testados no LAMI – Laboratório Associado Micronal – IPT, localizado nesse instituto de pesquisas em São Paulo. “Este laboratório foi criado com o objetivo de permitir aos clientes da Micronal acesso a toda linha fornecida por nossa empresa”, complementou.
Portáteis e acessíveis – Para possibilitar a realização de “análises de campo”, algumas empresas buscaram produzir equipamentos portáteis, caso da americana Varian Inc, que exibia em seu estande o cromatógrafo gasoso CP 4900.
Projetado para ser transportado em uma maleta metálica, o aparelho foi definido pelo técnico do departamento de vendas Adriano Jaconi como simples, confiável e com custo acessível. As principais aplicações são para análise de gases, óleos e combustíveis.
“A maleta comporta também dois cilindros de gás de 300 ml e uma bateria recarregável e o controle é feito por um notebook”, disse Jaconi.
O equipamento, que também pode operar em laboratório, permite injeção de 1 a 10 ml e a faixa de aquecimento da coluna pode ir de 30 a 180ºC. Está equipado com detector de condutividade térmica e pode, segundo Jaconi, iniciar uma análise 15 minutos após ser ligado.
Thiago Lanças apresentou o pequeno portátil de 3,5 dm3.
A empresa nacional NST (Nano Separation Technologies), de São Car-los-SP, também anunciou para breve o lançamento de um cromatógrafo gasoso portátil.
Presente ao estande da empresa o gerente Thiago Deperon Lanças, filho do mentor do Colacro, disse que o equipamento foi patenteado e terá as incríveis dimensões de 14,7x12x20 cm³.
Permitirá a execução de análise de BTX (benzeno, tolueno e xilenos) em água em menos de um minuto. A NST fabrica consumíveis para cromatografia, como colunas, septos, anilhas e filtros, compatíveis com a grande maioria dos equipamentos importados.
“Fazemos entregas em até 72 horas após a colocação do pedido, pois visamos atender empresas que não podem aguardar semanas pela importação das peças”, disse Thiago Lanças.
Ao lado de seu cromatógrafo gasoso 6890N, “topo de linha” segundo o técnico de vendas e suporte Celso Blatt, a americana Agilent Technologies exibia um modelo concebido para atender empresas com menos recursos, ou faculdades que precisem dispor de equipamentos mais acessíveis para manuseio dos alunos.
“A redução de custo foi possível porque minimizamos a automatização, isto é, a operação do equipamento é quase toda manual”, esclareceu Blatt.
Graças ao seu software muito simples, os usuários contam com uma interface que permite aplicar os comandos de forma intuitiva, minimizando também os custos de treinamento.
Como o mercado brasileiro foi um dos visados quando o equipamento foi projetado, o software, que pode operar em nove línguas, inclui o Brazilian portuguese. Blatt não quis citar números, mas disse que a redução de preço em relação aos equipamentos mais sofisticados é relevante.
O equipamento tem detectores de ionização de chama (FID), de condutividade térmica (TCD) e de captura de elétrons (ECD). “É um equipamento mais simples, mas sem prejuízo da qualidade“, finalizou.
De forma geral, os expositores de equipamentos ficaram satisfeitos com a participação na feira associada ao Colacro.
Segundo eles, o público não é tão numeroso como em feiras como a Analítica, mas é muito selecionado e em geral capacitado a avaliar e discutir as novidades tecnológicas apresentadas pelos equipamentos.
A próxima edição do Colacro será em 2006, em Cancún no México, em data a ser ainda confirmada.
