CROMATOGRAFIA A GÁS (CG): UMA TÉCNICA MADURA MAS QUE AINDA PODE TRAZER SURPRESAS

Os primeiros equipamentos de CG foram colocados no mercado na década de 40 e 50. Desde essa época, várias melhorias foram introduzidas e hoje pode-se considerar que a CG é uma técnica “madura” da qual se espera poucos avanços tecnológicos. O acoplamento com a espectrometria de massas também já está bem consolidado, completando o nível elevado de performance da técnica. Alguns pontos de melhoria significativos são bem vindos, mas se encontram além da interface do equipamento e são o desenvolvimento de fases estacionárias mais resistentes e flexíveis e preparos de amostra mais rápidos e eficientes.

Em 1991 foi descrita a técnica de GCxGC: cromatografia a gás bidimensional abrangente, com um poder diferencial de solucionar problemas complexos de separação. O professor John B. Phillips introduziu esta técnica que desde então tem sido extensivamente explorada, mas que ainda é desconhecida por muitos.

A GCxGC é caracterizada pela utilização sequencial de duas colunas cromatográficas, uma convencional e a outra curta (do tipo de coluna usada para “fast-GC”), de forma que todo o efluente da primeira coluna ou uma parte representativa do mesmo é conduzido para a
segunda através de um modulador. O sistema de modulação entre as duas colunas causa uma compressão da banda cromatográfica que elui da primeira coluna, e esta banda é direcionada para a coluna curta, de forma que a separação na segunda coluna é extremamente rápida. Os períodos de modulação devem ser ajustados a fim de que sejam compatíveis com o tempo de separação na segunda coluna, minimizando o alargamento da banda comprimida. Desta forma, a sensibilidade é significativamente incrementada (relação
sinal/ruído aproximadamente 10 vezes maior) e a resolução aumenta de forma expressiva, se comparada à cromatografia gasosa monodimensional (1D-GC, “One-Dimensional Gas Chromatography”). A combinação de duas colunas cromatográficas com mecanismos de separação ortogonais entre si leva a um significativo aumento de seletividade.

Esquema do equipamento de GCxGC.

Tais características tornam esta técnica extremamente útil para análise de amostras complexas, ou amostras que apresentem outras características que limitam sua caracterização por 1D-GC, como no caso das separações enantioméricas.
Embora a GCxGC tenha apenas 13 anos, vários moduladores já foram desenvolvidos. Inicialmente, eram utilizadas válvulas ou inserção direta na segunda coluna. Entretanto, a fim de focalizar os analitos em bandas estreitas, tornou-se necessário utilizar gradientes térmicos, seja através de temperaturas elevadas, acelerando-se a eluição do soluto dentro de uma banda estreita (abordagem de varredura térmica – “thermal sweeper”), seja através de sistemas criogênicos, retardando-se a eluição dos analitos e causando um
aprisionamento “on-column”, ou estreitamento das bandas. O primeiro sistema modulador criogênico foi chamado de sistema criogênico longitudinalmente modulado (LMCS, “Longitudinally Modulated Cryogenic System”). Outro sistema modulador deste tipo utiliza dois jatos criogênicos a fim de focalizar os compostos em duas regiões próximas da coluna
capilar, para separar os eventos de aprisionamento e remobilização da amostra. Estes dois últimos moduladores descritos são os mais utilizados atualmente.

Exemplo de equipamento: Ao acionar o modulador um jato de gás nitrogênio refrigerado é projetado sobre uma pequena área do modulador. Durante certo período, a banda cromatográfica sofre um efeito de compressão/estreitamento devido à ação da baixa temperatura, fazendo com que os analitos sejam concentrados neste local da coluna. Em seguida, o fluido criogênico cessa e o modulador libera a banda cromatográfica e esta é introduzida na segunda coluna. A liberação ocorre pela incidência de um jato quente na mesma região. Neste sistema todo o efluente da primeira coluna é transferido para a segunda e, por isso, a técnica é também chamada de abrangente ou compreensiva, sendo que as análises da primeira e segunda dimensão se processam simultaneamente e o tempo total de análise equivale ao tempo empregado na análise monodimensional (https://www.shimadzu.com.br/analitica/produtos/gc/gcxgc-qms.shtml).
Resultados obtidos com a GCxGC.

Os resultados obtidos por GCxGC as vezes podem ser difíceis de interpretar e diferentes pesquisadores escolhem diferentes formas de representar os dados obtidos (exemplo 1). Uma opção são os gráficos de contorno, como no exemplo 2 abaixo.

GcxGC Analyzer

Se surpreendeu com a Cromatografia a Gás Bidimensional Abrangente?

Quer conhecer mais sobre a Cromatografia a Gás?

Aproveite o nosso curso novo de CG Avançado: Cromatografia a Gás: Desenvolvimento, Operação e Aplicações, disponível em nossa plataforma EAD a partir de 23 de novembro. Com direito a 1h de videoconferência para dúvidas.

Informações: cromvallab@gmail.com

Deixe um comentário

Preencha os seus dados abaixo ou clique em um ícone para log in:

Logotipo do WordPress.com

Você está comentando utilizando sua conta WordPress.com. Sair /  Alterar )

Foto do Google

Você está comentando utilizando sua conta Google. Sair /  Alterar )

Imagem do Twitter

Você está comentando utilizando sua conta Twitter. Sair /  Alterar )

Foto do Facebook

Você está comentando utilizando sua conta Facebook. Sair /  Alterar )

Conectando a %s

%d blogueiros gostam disto: