Poly(ethylene oxide-co-dimethylsiloxane) thermally immobilized on aluminized silica as selective and stable HPLC stationary phase

Autor: Allyson Leandro Rodrigues dos Santos
Přispěvatelé: Faria, Anizio Marcio de, Silva, Claudinei Alves da, Santos, André Luiz dos
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da UFU
Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
instacron:UFU
Popis: FAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais Compostos polares apresentam, normalmente, baixa retenção, resolução pobre e dificuldade de separação em cromatografia líquida de fase reversa e retenção irreversível na cromatografia líquida de fase normal, o que têm levado a diversas pesquisas em busca de soluções para esses problemas. Uma estratégia recentemente desenvolvida tem sido o uso de fase estacionárias (FE) moderadamente polares para separação desses compostos, demandando fases móveis ricas em água - cromatografia líquida em fase aquosa (PALC, per-aqueous liquid cromatography). Devido à baixa disponibilidade de materiais de fases estacionárias com estas características e o crescente aumento de moléculas polares nos mais diversos setores da indústria, este trabalho teve por objetivo desenvolver, caracterizar e avaliar a aplicabilidade de uma FE com características moderadamente hidrofílicas, hidroliticamente estável e seletiva a compostos polares. A FE foi preparada a partir da imobilização térmica do poli(óxido de etileno-co-dimetilsiloxano) (PEO) sobre suporte de sílica aluminizada (SiAl). A preparação das fases SiAl(PEO) foi otimizada, requerendo carga polimérica de 50 % (m/m) de PEO e 135 °C de temperatura de imobilização, para obter o melhor recobrimento das partículas de sílica aluminizada. As fases SiAl(PEO) foram caracterizadas morfológica e estruturalmente. A caracterização cromatográfica foi realizada a partir de misturas testes e protocolos já consolidados na caracterização de novas FE. Os resultados de caracterização morfológica indicaram que as fases SiAl(PEO) são constituídas de partículas esféricas de alta regularidade na distribuição do tamanho, sem formação de aglomerados, apesar da camada de nanopartículas de alumina. As partículas mesoporosas de SiAl(PEO) apresentaram área superficial específica de 374 m2 g-1, poros cilíndricos de 0,98 cm3 g-1 e diâmetro de 10,5 nm. Pelos espectros de infravermelho foram identificados sinais característicos do PEO na fase estacionária, como o estiramento C-O-C em 1050 cm-1, bem como a diminuição da banda em 980 cm-1 referente às vibrações dos grupos silanóis presentes na sílica. Na RMN de 29Si observou-se que o PEO não forma ligação química com o suporte, apenas se adsorve fisicamente à sílica aluminizada. A fase SiAl(PEO) foi aplicada a misturas de agrotóxicos e fármacos polares, obtendo uma separação rápida com boa resolução para os picos empregando fases móveis altamente aquosas e alcalinas, reduzindo assim o uso de solventes orgânicos na FM. O material ainda se apresentou com elevada estabilidade química, muito superior a de fases comerciais quimicamente ligadas. Polar compounds usually exhibit low retention, poor resolution and difficulty of separation in reversed phase liquid chromatography and irreversible retention in normal phase liquid chromatography, which have led to several researches in search for solutions to these problems. A recently developed strategy for the efficient analysis of polar compounds has been the use of moderately polar stationary phases, demanding water-rich mobile phases – per-aqueous liquid chromatography (PALC). Due to the low availability of materials with these characteristics and the increasing of new polar molecules in the most diverse industrial areas, this work aimed to develop, characterize and evaluate the applicability of new stationary phase with moderate hydrophilic and chemically stable characteristics, selective to polar compounds. The stationary phase was prepared from the thermal immobilization of poly(ethylene oxide-co-dimethylsiloxane) (PEO) on aluminized silica (SiAl) support. The preparation of the SiAl(PEO) phases was optimized, using a factorial design, requiring a polymer load of 50 % (w/w) of PEO and 135 °C of immobilization temperature, to obtain the best PEO coating of aluminized silica particles. SiAl(PEO) phases were characterized morphologically, structurally and chromatographically by test mixtures already consolidated for the stationary phase characterization. The results of morphological characterization indicated that the SiAl(PEO) phases are composed of spherical particles of high regularity in the size distribution without agglomerations despite the deposition of a monolayer of alumina nanoparticles. The mesoporous particles of SiAl(PEO) presented 374 m2 g-1 of surface area with cylindrical pores of 0.98 cm3 g-1 and diameter of 10.5 nm. Characteristic signals of the PEO, such as the C-O-C stretch at 1050 cm-1, were identified by infrared spectra, as well as the decrease of the band at 980 cm-1 attributed to the vibrations of free silanols groups present on the silica surface. 29Si NMR indicated that the PEO does not form a chemical bond with the support, therefore, it is physically adsorbed on the aluminized silica. SiAl(PEO) phase was applied to mixtures of pesticides and polar drugs, obtaining fast separation with good resolution for all peaks using highly aqueous or alkaline mobile phases, reducing the use of organic solvents in mobile phase. The material presented much higher chemical stability, than chemically bonded commercial phases. Dissertação (Mestrado)
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: