Produtos Naturais: Isolamento – selecionando metodologias

Literatura: principal fonte de dados, em função das classes de compostos a serem isolados e matrizes biológicas a serem estudadas.

A experiência na utilização de técnicas de isolamento e purificação é MUITO importante. Quanto mais experiência, mais facilmente pode-se adotar critérios para a seleção de fases estacionárias e eluentes apropriados para a separação e purificação de produtos naturais.

Dentre todos os métodos disponíveis para o isolamento e purificação de produtos naturais, como cristalização, partições, filtração através de membranas, a cromatografia é de longe o mais utilizado.

Cromatografia

Princípio básico: distribuição de substâncias (compostos orgânicos) entre duas fases:

A – fase móvel: eluente

B – fase estacionária

A separação será resultante da maneira como um composto se distribui entre estas duas fases,

KD

Onde KD = coeficiente de distribuição.

Os solutos (diferentes X) estarão em um equilíbrio dinâmico constante entre as duas fases. A direção do equilíbrio será determinada de acordo com a força de interação dos solutos com a fase estacionária e a “competição” da fase estacionária entre os solutos e a fase móvel.

Seletividade (α)

Seletividade é o principal fator que determina a eficácia da separação em um processo cromatográfico. Mesmo que dois compostos apresentem o mesmo KD, deve-se levar em conta que a cromatografia líquida apresenta três interações simultâneas, resultantes da aplicação das forças de interação mencionadas:

Consequentemente, em se alterando a natureza química da fase móvel ou da fase estacionária, é possível se “balancear” estas três interações. Para isso, deve-se levar em conta dois princípios:

1. Em sistemas de separação que se utilizam de solventes orgânicos, sejam sozinhos ou na forma de misturas, alterando-se o solvente orgânico utilizado altera-se a seletividade do processo de separação. Porém, deverá ser alterada a proporção entre os solventes, se estes estiverem sendo utilizados na forma de misturas (quase 100% dos casos).

2. A força polar de um sistema que utiliza água como parte da mistura eluente pode ser alterada em se adicionando modificadores tais como ácidos, bases (menos comum e com MUITA PRECAUÇÃO, uma vez que muitas fases estacionárias são sensíveis a bases), soluções tampão de sais inorgânicos, ou mesmo pela simples adição de sais (NaCl, NH4Cl).

Os solventes orgânicos podem ser classificados de acordo com suas características como doadores de prótons (ácidos de Bronsted-Lowry), aceptores de prótons (bases de Bronsted-Lowry) ou como suscetíveis a formar interações dipolo-dipolo.

Fases móveis constituídas por misturas de 3 solventes podem ser otimizadas quanto maior for sua separação no triângulo de seletividade dos solventes.

As interações fase móvel – fase estacionária são extremamente importantes. Por exemplo, em muitas colunas de fase reversa (C18, C8, C4, C2), existem grupos silanóis livres que podem interagir fortemente com os solutos, piorando a separação e promovendo o surgimento de “cauda” nos picos cromatográficos. A adição de modificadores na fase móvel (principalmente tampões), altera significativamente as interações soluto-fase móvel, principalmente no caso de sompostos básicos.

Deve-se levar em conta que inúmeros fatores de interação ocorrem simultaneamente em um processo de separação cromatográfica, e por isso é importante se conhecer o comportamento das fases estacionárias frente aos diferentes tipos de soluto e de eluentes a serem utilizados.




Categorias:química de produtos naturais

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