http://dx.doi.org/10.5935/sc.2018.010
Colunas tubulares abertas recobertas internamente com uma camada porosa (PLOT) em cromatografia líquida miniaturizada
Lanças FM et al..
Palavras-chave: Cromatografia Líquida miniaturizada, OT-PLOT-LC, PLOT-LC(ESI)MS E PLOT-LC(EI)-MS.
Resumo: A cromatografia líquida está evoluindo para a miniaturização a fim de alcançar melhores níveis de eficiência, seguindo os passos da cromatografia gasosa. O principal aspecto da miniaturização é a diminuição do diâmetro interno das colunas analíticas. As principais vantagens são a possibilidade de analisar amostras com pequenos volumes, aumento da eficiência de separação, e menor gasto de fase móvel e estacionária, de acordo com os princípios da Química Verde. Dentre as colunas miniaturizadas, as tubulares abertas do tipo PLOT (OT-PLOT-LC) se destacam devido à sua reduzida capacidade de carga, maior permeabilidade e eficiência de separação. No entanto, para uma melhor eficiência há a restrição de possuírem diâmetros internos iguais ou menores a 10 µm. Essa característica impõe limitações instrumentais, como a necessidade de um sistema especial de introdução de amostras e detectores com células de detecção de baixo volume, fatores responsáveis por retardar sua difusão comercial e estudo. Entretanto, o desenvolvimento de equipamentos capazes de operar em escala nano, com baixo fluxo e reduzido volume de fase móvel, tornaram-se propícios para a hifenização com espectrometria de massas, utilizando como forma de ionização impacto de elétrons ou eletrospray (PLOT-LC(ESI)MS E PLOT-LC(EI)-MS). O objetivo deste trabalho é relatar e discutir alguns dos principais pontos relacionados a miniaturização das colunas analíticas em cromatografia líquida, com destaque para as colunas tubulares abertas do tipo PLOT.
Referências Bibliográficas
[1] SAITO, Y. et al. Capillary columns in liquid chromatography: between conventional columns and microchips. Journal Of Separation Science, v.27, n.17-18, p.1379-1390, 2004.
[2] LUO, Q. et al. On-Line 1D and 2D Porous Layer Open Tubular/LC-ESI-MS Using 10-μm-i.d. Poly(styrene−divinylbenzene) Columns for Ultrasensitive Proteomic Analysis. Analytical Chemistry, v.79, n.16, p.6174-6181, 2007.
[3] ROGEBERG, M. et al. Separation optimization of long porous-layer open-tubular columns for nano-LC-MS of limited proteomic samples. Journal Of Separation Science, v.36, n.17, p.2838-2847, 2013.
[4] LI, R. et al. Preparation and Application of Porous Layer Open Tubular Capillary Columns with Narrow Bore in Liquid Chromatography. Chinese Journal Of Analytical Chemistry, v.45, n.12, p.1865-1873, 2017.
[5] KAZARIAN, A. A. et al. Wall modified photonic crystal fibre capillaries as porous layer open tubular columns for in-capillary micro-extraction and capillary chromatography. Analytica Chimica Acta, v.905, p.1-7, 2016.
[6] COLLINS, C. H. Michael Tswett e o “nascimento” da Cromatografia. Scientia Chromatographica, v.1, n.1, p.7-20, 2009.
[7] LANÇAS, F. M. Cromatografia líquida moderna: HPLC/CLAE. Campinas: Átomo, 2016.
[8] ETTRE, L. The development of gas chromatography. Journal Of Chromatography A, v.112, n.1, p.1-26, 1975.
[9] GOLAY, M. J. E. Vapor Phase Chromatography and Telegrapher’s Equation. Analytical Chemistry, v.29, n.6, p.928-932, 1957.
[10] BLUE, L. E. et al. Recent advances in capillary ultrahigh pressure liquid chromatography. Journal Of Chromatography A, v.1523, n.2, p.17-39, 2017.
[11] LANÇAS, F. M. Vantagens e Limitações da Miniaturização em Cromatografia Líquida. Scientia Chromatographica, São Carlos, v.1, n.3, p.51-60, 2009.
[12] SILVA, R. et al. Cromatografia Líquida Capilar: Estado da Arte e Aplicações. Química Nova, v.34, n.5, p.841-849, 2011.
[13] HORVATH, C. G. et al. Fast liquid chromatography. Investigation of operating parameters and the separation of nucleotides on pellicular ion exchangers. Analytical Chemistry, v.39, n.12, p.1422-1428, 1967.
[14] SAITO, Y. et al. Capillary columns in liquid chromatography: between conventional columns and microchips. Journal Of Separation Science, v.27, n.17-18, p.1379-1390, 2004.
[15] ISHII, D. et al. A study of micro-high-performance liquid chromatography. Journal Of Chromatography A, v.144, n.2, p.157-168, 1977.
[16] HIBI, K. et al. Studies of open tubular micro capillary liquid chromatography. 1. The development of open tubular micro capillary liquid chromatography. Journal Of High Resolution Chromatography, v.1, n.1, p.21-27, 1978.
[17] SCOTT, R. P. W. et al. Mode of operation and performance characteristics of microbore columns for use in liquid chromatography. Journal Of Chromatography A, v.169, p.51-72, 1979.
[18] SCOTT, R. P. W. et al. Use of microbore columns for rapid liquid chromatographic separations. Journal Of Chromatography A, v.186, p.475-487, 1979.
[19] SCOTT, R. P. W.; KUCERA, P. Use of microbore columns for the separation of substances of biological origin. Journal Of Chromatography A, v.185, p.27-41, 1979.
[20] TSUDA, T.; NOVOTNY, Mi. Packed microcapillary columns in high performance liquid chromatography. Analytical Chemistry, v.50, n.2, p.271-275, 1978.
[21] TSUDA, T.; NOVOTNY, M. Band-broadening phenomena in microcapillary tubes under the conditions of liquid chromatography. Analytical Chemistry, v.50, n.4, p.632-634, 1978.
[22] BRISTOW, P. A.; KNOX, J. H. Standardization of test conditions for high performance liquid chromatography columns. Chromatographia, v.10, n.6, p.279-289, 1977.
[23] DANDENEAU, R. D.; ZERENNER, E. H. An investigation of glasses for capillary chromatography. Journal Of High Resolution Chromatography, v.2, n.6, p.351-356, 1979.
[24] GRIFFIN, G. Fused-silica capillary – the story behind the technology. LCGC North America, v.20, n.10, p.928-938, 2002.
[25] MACNAIR, J. E. et al. Ultrahigh-Pressure Reversed-Phase Liquid Chromatography in Packed Capillary Columns. Analytical Chemistry, v.69, n.6, p.983-989, 1997.
[26] ISHII, D. Introduction to microscale high-performance liquid chromatography. 1 ed. Wiley, 1987.
[27] BARTH, H. G. et al. Column liquid chromatography. Analytical Chemistry, v.60, n.12, p.387-435, 1988.
[28] VERZELE, M.; DEWAELE, C. Liquid chromatography in packed fused silica capillaries or Micro-LC: A repeat of the capillary gas chromatography story?. Journal Of High Resolution Chromatography, v.10, n.5, p.280-287, 1987.
[29] CHERVET, J. P. et al. Instrumental Requirements for Nanoscale Liquid Chromatography. Analytical Chemistry, v.68, n.9, p.1507-1512, 1996.
[30] VISSERS, J. P. C. et al. Microcolumn liquid chromatography: instrumentation, detection and applications. Journal Of Chromatography A, v.779, n.1-2, p.1-28, 1997.
[31] LEAL, V. L. et al. Avanços recentes na miniaturização de colunas para cromatografia líquida. Scientia Chromatographica, v.9, n.2, p.117-133, 2017.
[32] NAZARIO, C. E. D. et al. Miniaturized Column Liquid Chromatography. Nanomaterials In Chromatography, p.359-385, 2018.
[32] NAZARIO, C. E. D. et al. Evolution in miniaturized column liquid chromatography instrumentation and applications: An overview. Journal Of Chromatography A, v. 1421, p.18-37, 2015.
[34] FANALI, S. An overview to nano-scale analytical techniques: Nano-liquid chromatography and capillary electrochromatography. Electrophoresis, v.38, n.15, p.1822-1829, 2017.
[35] PRETORIUS, V.; SMUTS, T. W. Turbulent Flow Chromatography. A New Approach to Faster Analysis. Analytical Chemistry, v.38, n.2, p.274-281, 1966.
[36] ETTRE L. S., Open tubular columns in gas chromatography: 1 ed. Boston: Springer, 1965.
[37] KNOX, J. H.; GILBERT, M. T. Kinetic optimization of straight open-tubular liquid chromatography. Journal Of Chromatography A, v.186, p.405-418, 1979.
[38] JORGENSON, J. W.; GUTHRIE, E. J. Liquid chromatography in open-tubular columns. Journal Of Chromatography A, v.255, p.335-348, 1983.
[39] COUTINHO, L.; LANÇAS, F. M. Cromatografia Líquida Capilar1. Principais Características da Técnica. Scientia Chromatographica, v.3, n.2, p.115-130, 2011.
[40] COLLINS, D. A. et al. Porous layer open tubular columns in capillary liquid chromatography. The Analyst, v.139, n.6, p.1292-1302, 2014.
[41] FONSECA, J. R. Avaliação dos processos de pré-tratamento da superfície da sílica fundida no preparo de colunas capilares inertes para cromatografia gasosa. 2009. 78 f. Dissertação (Mestrado em Química Analítica) – Instituto de Química de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2009.
[42] GODEFROOT, M. et al. High temperature silylation of glass capillary columns. Journal Of High Resolution Chromatography, v.3, n.7, p.337-344, 1980.
[43] GROB K. Making and manipulating capillary columns for gas chromatography: Heidelberg: Verlagsgruppe, 1986.
[44] GÖHLIN, K.; LARSSON, M. Study of polyorganosiloxanes (native and solvent swollen) for the preparation of narrow (5–15 μm I.D.) and long (1–6 m) open tubular columns in reversed-phase liquid chromatography. Journal Of Chromatography A, v.645, n.1, p.41-56, 1993.
[45] CAUSON, T. J. et al. Kinetic optimisation of open-tubular liquid-chromatography capillaries coated with thick porous layers for increased loadability. Journal Of Chromatography A, v.1218, n.46, p.8388-8393, 2011.
[46] GUIHEN, E.; GLENNON, J. D. Recent highlights in stationary phase design for open-tubular capillary electrochromatography. Journal Of Chromatography A, v.1044, n.1-2, p.67-81, 2004.
[47] YUE, G. et al. Ultratrace LC/MS Proteomic Analysis Using 10-μm-i.d. Porous Layer Open Tubular Poly(styrene−divinylbenzene) Capillary Columns. Analytical Chemistry, v.79, n.3, p.938-946, 2007.
[48] ROGEBERG, M. et al. On-line solid phase extraction–liquid chromatography, with emphasis on modern bioanalysis and miniaturized systems. Journal Of Pharmaceutical And Biomedical Analysis, v.87, p.120-129, 2014.
[49] HUANG, X. et al. Multilayer chitosan-based open tubular capillary anion exchange column with integrated monolithic capillary suppressor. Analytica Chimica Acta, v.707, n.1-2, p.210-217, 2011.
[50] SCHOMBURG, G. et al. Alkylpolysiloxane Glass Capillary Columns Combining High Temperature Stability of the Stationary Liquid and Deactivation of the Surface. Chromatographia, v.12, n.10, 1979.
[51] BOUCHE, J.; VERZELE, M. A Static Coating Procedure for Glass Capillary Columns. Journal Of Chromatographic Science, v.6, n.10, p.501-505, 1968.
[52] HOFFMANN, E.; STROOBANDT V. Mass spectrometry: Principles and Applications. 3 ed. England: Ed. John Wiley & Sons Ltd, 2007.
[53] DASS C. Fundamentals of contemporany mass spectrometry: New Jersey: John Wiley & Sons, 2007.
[54] LANÇAS, F. M. A cromatografia líquida moderna e a espectrometria de massas: “finalmente compatíveis”?. Scientia Cromatographica, v.1, n.2, p.35-61, 2009.
[55] HOFFMANN, E.; STROOBANDT V. Mass spectrometry: Principles and Applications. 3 ed. England: John Wiley & Sons Ltd, 2007.
[56] CAPPIELLO, A. et al. Is particle beam an up-to-date LC-MS interface? State of the art and perspectives. Mass Spectrometry Reviews, v.15, n.5, p.283-296, 1996.
[57] JOHNS, C. et al. Design and performance of a light-emitting diode detector compatible with a commercial capillary electrophoresis instrument. Electrophoresis, v.25, n.1819, p.3145-3152, 2004.
[58] RYVOLOVÁ, M. et al. Combined Contactless Conductometric, Photometric, and Fluorimetric Single Point Detector for Capillary Separation Methods. Analytical Chemistry, v.82, n.1, p.129-135, 2010.
[59] SILVA, M. R. et al. An automated and self-cleaning nano liquid chromatography mass spectrometry platform featuring an open tubular multi-hole crystal fiber solid phase extraction column and an open tubular separation column. Journal Of Chromatography A, v.1518, n.15, p.104-110, 2017.
[60] ROGEBERG, M. et al. Separation of intact proteins on porous layer open tubular (PLOT) columns. Journal Of Chromatography A, v.1217, n.17, p.2782-2786, 2010.
[61] VEHUS T. et al. Versatile, sensitive liquid chromatography mass spectrometry – Implementation of 10 μm OT columns suitable for small molecules, peptides and proteins. Scientific Reports, v.6, p.37507, 2016.
[62] WANG, H. et al. Preparation of open tubular capillary columns by in situ ring-opening polymerization and their applications in cLC-MS/MS analysis of tryptic digest. Analytica Chimica Acta, v.979, p.58-65, 2017.
