Orientador: Isabel Cristina Sales Fontes Jardim / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-06T15:47:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lourenco_Josimara_M.pdf: 719895 bytes, checksum: c0f8473e3a648286f7a03cc8d8056bc9 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Em cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), a coluna é freqüentemente considerada como o "coração do sistema cromatográfico", pois é nela que ocorre a separação. Dessa forma, a busca por fases estacionárias capazes de realizar separações com alta eficiência e desempenho tem sido uma constante em muitos laboratórios de pesquisa. Polissiloxanos fenil substituídos têm sido extensivamente utilizados em cromatografia gasosa, mas a sua aplicação em CLAE tem despertado pouca atenção. Neste trabalho foram preparadas fases estacionárias para CLAE, com grupos fenil, a partir da sorção e subseqüente imobilização por tratamento térmico do copolímero de dimetil(52-48%)-metil-fenil(48-52%) siloxano sobre a sílica (Kromasil, 5 mm). Medidas da quantidade de carbono, volume de poro, área superficial específica, espectroscopia no infravermelho e RMN de C e Si foram realizadas para caracterizar físico-quimicamente as fases estacionárias. Também foram feitas avaliações cromatográficas utilizando misturas teste de compostos orgânicos de diferentes polaridades. As fases estacionárias preparadas a partir do copolímero de dimetil(52-48%)-metil-fenil(48-52%) siloxano sobre a sílica e imobilizadas termicamente a 150 °C, por 4,5 horas apresentaram alta eficiência (77000 N m), picos simétricos (As = 0,9) e bom desempenho cromatográfico. Os parâmetros cromatográficos indicaram que o tratamento térmico melhorou o desempenho das fases estacionárias e proporcionou um aumento da estabilidade frente a fases móveis neutras e alcalinas / Abstract: In high-performance liquid chromatography (HPLC), the column is frequently considered as the "heart of the chromatographic system", because is in the column that the separation occurs. In this way, the search for stationary phases able to achieve separations with high efficiency and performance has been a constant in many research laboratories. Phenyl substituted polysiloxanes have been used extensively in gas chromatography, but their application in HPLC has received little attention. In this work were prepared stationary phases for HPLC, with phenyl groups, using sorption and subsequent thermal immobilization of the copolymer of dimethyl(52-48%)-methyl-phenyl(48-52%) siloxane on silica (Kromasil, 5 mm). Measurement of amount of carbon, pore volume, specific surface area, infrared spectrum and NMR of C and Si were used to physical-chemically characterize the stationary phases. Chromatographic evaluations using test mixtures of organic compounds of different polarity were also carried out. The stationary phases prepared from the copolymer of dimethyl(52-48%)-methyl-phenyl(48-52%) siloxane on silica gel and thermally immobilized for 4.5 h at 150 °C show high efficience (77000 N m), symmetrical peaks (As = 0.9) and good chromatography performance. The chromatographic parameters show that the thermal treatment improved the performance of stationary phases and provided an increase of stability in neutral and basic mobile phases / Mestrado / Quimica Analitica / Mestre em Química

Orientador: Carol Hollingworth Collins / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-04T16:24:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Chaudhry_ZahraFazal_D.pdf: 3872022 bytes, checksum: b24a0aac0711390db05a94078e2b747f (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: As fases estacionárias (FE) são consideradas uma das peças chave na técnica de Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE). Neste trabalho foram avaliadas FE preparadas a partir de seis diferentes sílicas utilizadas como suporte para a imobilização do polímero poli(metiloctadecilsiloxano) (PMODS). Três destes suportes são sílicas com poros grandes, que atualmente apresentam grande aplicação em separações de macromoléculas. O primeiro passo para os testes cromatográficos das FE desenvolvidas foi o preparo de uma nova mistura padrão. A partir dela foi possível avaliar comparativamente as principais características das novas FE como a eficiência, a hidrofobicidade, a capacidade de separação de compostos de estruturas espaciais similares além de compostos de diferentes polaridades. Durante o estudo da metodologia de preparo das FE, definiu-se o tratamento térmico como a técnica utilizada para a imobilização do polímero sobre o suporte. Análises de ressonância magnética nuclear mostraram que, através desta metodologia, o polímero é adsorvido sobre a superficie de sílica formando uma monocamada estável distribuída de forma altamente favorável ao processo de transferência de massa entre a FE e a fase móvel (FM). Os suportes de sílica foram divididos em dois grupos, de acordo com suas caracteristicas estruturais, e em cada um dos grupos, foi realizada a otimização de variáveis como a carga de polimero adsorvido na superficie do suporte, a temperatura ideal de imobilização térmica e o tempo de imobilização. Os resultados obtidos através de testes cromatográficos mostraram que a variável tempo de imobilização é extremamente relevante no desempenho e eficiência das FE devendo ser ajustada seguindo as caracteristicas estruturais do suporte. Isto se deve principalmente à maneira como se organizam as cadeias do PMODS dentro dos poros da sílica e sobre sua superficie. Esta técnica de imobilização por tratamento térmico produziu FE de grande eficiência, capazes de realizar separações similares às observadas em colunas cromatográficas comerciais, como foi comprovado pelos resultados de separações de fármacos e pesticidas avaliados neste trabalho. / Abstract: Stationary phases (SP) are an important component in HPLC technique. ln this work, SP with the polymer poly(methil octadecylsiloxane) (PMODS) immobilized onto six different silica surfaces were evaluated. Three of these supports were wide pore silicas that offer ample application in macromolecule separations. The first step for the chromatograprnc tests was to develop a new test mixture of analytes. This test rnade possible comparative evaluations of the to main characteristics of the newly prepared SP, such as efficiency, hidrofobicity and the separation capacity of compounds with different polarities. During the study of SP preparation methodology, thermal treatments were defined as the technique for immobilization of PMODS onto the silica supports. Analyses of nuclear magnetic resonance demonstrated that, through this methodology, the polymer is sorved on the silica surface forming a distributed stable monolayer, leading to a highly favorable mass transfer process between SP and mobile phase (MP). The silica supports were divided into two groups according to their structural characteristics. In each group, optimization of variables, such as polymer load and the ideal temperature and time of thermal immobilization, was performed. The chromatographic results showed that time of immobilization is an extremely important variable for SP efficiency and that it should be adjusted according to the structural characteristics of the support. This is due mainly to the manner in which PMODS chains are organized inside the pores of silica surface. The proposed technique of immobilization by thermal treatment produced high efliciency SP that offer potential for applications in chemical separations similar to thase observed with commercially available columns, as showed by separations of pharmaceutical compounds and herbicides with these new chromatographic columns. / Doutorado / Quimica Analitica / Doutor em Ciências

Orientador: Carol Hollingworth Collins / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-05T10:44:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Chiaradia_MarizaCampagnolli_M.pdf: 950339 bytes, checksum: 7214a72f3a4f6801202145112446bc30 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Neste trabalho foram preparadas e avaliadas fases estacionárias (FE) utilizando sílica modificada com alumina como suporte e poli(metiloctilsiloxano) (PMOS) imobilizado por tratamento térmico em sua superfície, com o objetivo de se obter fases estáveis e eficientes para o uso em Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE) em fase reversa (FR) como alternativa às FE à base de sílica pura. A influência da temperatura e tempo de reação na quantidade de alumina incorporada na superfície da sílica foram estudados. Os resultados mostraram que uma maior porcentagem de alumina é obtida sobre a sílica quando a reação com isopropóxido de alumínio é realizada por 8 h à 80 °C. Para se obter uma boa cobertura polimérica dos grupos hidroxila do suporte foram aplicados diferentes tempos e temperaturas para imobilização térmica do PMOS sobre o suporte. Os resultados cromatográficos mostraram que é obtida uma FE com bom desempenho quando submetida a imobilização à 120 °C por 8 h. Uma FE obtida sob estas condições apresentou um comportamento cromatográfico semelhante a uma FE comercial à base de alumina e uma maior estabilidade quanto à dissolução do suporte quando submetida a passagem de FM alcalina, se comparada a uma FE baseada em sílica pura. / Abstract: In this work stationary phases using silica modified with alumina (as support) with poly(methyloctylsiloxane) (PMOS) immobilized on its surface (as liquid stationary phase) were prepered and evaluated, with the objective of obtaining stable and efficient stationary phases (SP) for use in Reversed Phase (RP) High Performance Liquid Chromatography (HPLC), as an alternative to SP based on pure silica. The influence of temperature and reaction time on the amount of alumina incorporated on the silica surface was studied. The results showed that the greatest aluminium porcentage on silica was obtained when the reaction with aluminium isopropoxide was carried out for 8 h at 80 °C. In order to obtain a good polimeric covering of the support hydroxyl groups, different times and temperatures for the thermal immobilization of PMOS onto the support were used. The chromatographic evaluations indicate that the SP with the best performance was that where the PMOS was immobilized at 120 °C for 8 h. A SP obtained under these thermal treatment conditions showed chromatographic behaviour similar to that of a commercial alumina-based reversed-phase chromatographic column and greater stability in a basic mobile phase than a SP prepared with silica not modified with alumina. / Mestrado / Quimica Analitica / Mestre em Química

Orientador: Carol Hollingworth Collins / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-05T16:30:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Magalhaes_DanielRodrigues_D.pdf: 3095259 bytes, checksum: 34caab6a50b8a2f3071fca69103ab15f (MD5) Previous issue date: 2005 / Doutorado / Quimica Analitica / Doutor em Ciências

Orientador: Carol H. Collins / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-08T05:15:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Auler_LuciaMariaLaboissieredeAlencar_D.pdf: 1289805 bytes, checksum: c5c314fa95e1f395031bfe5e731325d3 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Uma nova fase estacionária foi desenvolvida utilizando a sílica como suporte, para aplicação em Cromatografia por Troca Iônica na separação de ânions. A preparação desse suporte cromatográfico envolveu a modificação da sílica com cloropropiltrimetoxissilano seguido pela reação com a piridina para produzir 0,5 mmol g de grupos propilpiridínio carregados positivamente sobre a superfície da sílica. Esses grupos atuam como sítios de troca aniônica durante a separação cromatográfica. A nova fase foi caracterizada por análise elementar, espectroscopia na região do infravermelho, ressonância magnética de C e Si no estado sólido e por cromatografia. A capacidade de troca da sílica modificada foi determinada pela concentração de íons cloreto trocáveis, por meio da análise por ativação neutrônica . O estudo da estabilidade química do suporte cromatográfico, nas mesmas condições da separação, demonstra que a fase, mesmo sem nenhuma proteção, é estável até 12000 volumes de coluna. A avaliação dos parâmetros cromatográficos das separações realizadas em um sistema com detecção por condutividade, sem supressão mostra que a sílica com o grupo propilpiridínio quimicamente ligado é uma fase estacionária bastante promissora para a separação de ânions em amostras contendo baixos teores dessas espécies / Abstract: A new stationary phase based on silica was developed for application in Ion Exchange Chromatography for anion separation. The preparation of the new phase involved silanization of chromatographic silica particles with chloropropyl-trimethoxysilane to yield chloropropyl silica. The modified silica was then reacted with pyridine to produce positively charged propylpyridinium groups on the surface, which are the anion exchange sites. The new phase was characterized by elemental analysis and infrared and solid state C and Si NMR spectroscopies. The exchange capacity of the modified silica was investigated by determining its exchangeable chloride content using neutron activation analysis. The stability of this phase, tested under the same conditions as for the separation, shows that this phase, although without protection, is stable to 12000 column volumes. Chromatographic parameters evaluated using unsuppressed conductivity detection indicate that the chloropropylpyridiniun silica is promising for separation and quantification of anions in samples with low concentrations of these species / Doutorado / Quimica Analitica / Doutor em Ciências

Orientador: Isabel Cristina Sales Fontes Jardim / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-15T06:33:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Maldaner_Liane_D.pdf: 4323260 bytes, checksum: 773bada382fd206c910361612918f566 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Novas fases estacionárias (FE) fluoradas foram preparadas a partir da imobilização do poli(metil-3,3,3-trifluorpropilsiloxano) (PMTFS) em partículas de sílica Kromasil de 5 mm, por tratamento termico (TT) ou por radiação micro-ondas (RM). As condições de imobilização otimizadas através do emprego de planejamento de experimentos foram, 200 °C por 12 horas para o TT e 126 °C (760 W) por 50 minutos para a RM. A caracterização físico-quimica permitiu concluir que o polímero ficou fisicamente adsorvido e também quimicamente ligado a superfície do suporte cromatografico, em ambos os procedimentos de imobilização, resultando em porcentagens de carbono de 9 % e 10 % para as FE obtidas por TT e por RM, respectivamente. A caracterização cromatográfica mostrou que as FE desenvolvidas apresentaram eficiências > 70.000 N m, características hidrofóbicas, seletividade estérica e metilênica e uma pequena interação entre os compostos básicos e os grupos silanóis residuais. Esta redução das interações indesejáveis pode estar associada com a presença dos átomos de fluor que promovem diferentes interações com os compostos básicos e, dessa forma, reduzem estes efeitos. As FE fluoradas foram seletivas para a separação de isômeros de posição e de fármacos, sendo uma alternativa atrativa as FE tradicionais / Abstract: New fluorinated stationary phases (SP) were prepared through thermal or microwave immobilization of poly(methyl-3,3,3-trifluoropropylsiloxane) (PMTFS) onto 5 mm Kromasil silica particles. The immobilization conditions were optimized employing experimental design and resulted in 200 °C for 12 hours for thermal treatment and 126 °C (760 W) for 50 minutes for microwave irradiation. Physical-chemical characterization showed that the polymer was both physically adsorbed and chemically bonded to the chromatographic support, in both immobilization procedures, resulting in a percent carbon load of 9 % and 10 % for the SP immobilized by thermal treatment and by microwave irradiation, respectively. Chromatographic characterization showed that the SP developed presented efficiencies > 70 000 N m, hydrophobic characteristics, steric and methylene selectivity and small interactions between the basic compounds and the residual silanol groups. This reduction of the undesirable interactions can be associated to the presence of the fluorine atoms that promote different interactions with the basic compounds and thus reduce these effects. The fluorinated SP were selective for the separation of positional isomers and pharmaceuticals and are an attractive alternative to the classical reversed stationary phases / Doutorado / Quimica Analitica / Doutor em Ciências

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-04-27T19:51:35Z No. of bitstreams: 1 rafaelmarques.pdf: 1252421 bytes, checksum: 93d37228d9736aa381c15b8280e88ddd (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-05-13T13:08:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 rafaelmarques.pdf: 1252421 bytes, checksum: 93d37228d9736aa381c15b8280e88ddd (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-13T13:08:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 rafaelmarques.pdf: 1252421 bytes, checksum: 93d37228d9736aa381c15b8280e88ddd (MD5) Previous issue date: 2013-02-28 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Uma técnica analítica que nos últimos anos tem ganhado expressivo interesse na área de ciências das separações é a eletrocromatografia capilar cujas características principais são o uso de um fluxo eletrosmótico para eluir a fase móvel e o uso de colunas com diâmetro interno variando em torno de 100 µm, o que possibilita obter separações altamente eficientes e com baixo consumo de solventes. Aliado a isso está o desenvolvimento de fases estacionárias monolíticas cujo preparo é relativamente fácil, permitem boa permeabilidade da fase móvel e possuem elevada área superficial. No presente trabalho, uma fase estacionária monolítica baseada no monômero (3-metacriloxipropil)-trimetoxisilano fotopolimerizado diretamente no interior de capilares de sílica fundida (100 µm de diâmetro interno) foi avaliada na separação por eletrocromatografia capilar de misturas padrões dos esteroides estriol, estradiol e progesterona, bem como de alguns hidrocarbonetos policíclicos aromáticos. Foram utilizados capilares de sílica fundida com um revestimento externo de fluoropolímero transparente à radiação UV e alternativo aos tradicionais revestimentos de poliimida. Esse revestimento de fluoropolímero se mostrou adequado à polimerização iniciada por radiação UV próxima a 375 nm bem como para a detecção dos analitos propostos, não sendo necessário remover uma seção desse revestimento para criar uma janela de detecção. Um planejamento fatorial 23 foi usado para encontrar um perfil de separação satisfatório dos três esteroides variando a fração de acetonitrila na fase móvel, a concentração do eletrólito NH4Ac e a voltagem aplicada durante as corridas. A condição com 30% v/v de acetonitrila, 10 mmol L-1 de NH4Ac e -25 kV, apresentou tempo total de corrida menor que 10 minutos e boa resolução entre os pares críticos de picos (entre 1,1 e 1,9). O número de pratos teóricos por metro nessa condição foi de 1873, 3631 e 3886 para os picos do estriol, do estradiol e da progesterona, respectivamente. A renovação da fase móvel entre as corridas permitiu a melhora significativa da repetibilidade dos eletrocromatogramas e, combinada com a pressurização simultânea de ambos os vials durante as corridas, preveniu a instabilidade da corrente elétrica causada pela formação de bolhas e pela eletrólise. Paralelamente, as colunas monolíticas foram testadas em um equipamento de cromatografia a líquido, mas os resultados não foram satisfatórios. As especificações do equipamento, tais como vazão de fase móvel e volume de injeção de amostra não se mostraram apropriadas para as dimensões das colunas. / In recent years an analytical technique which has gained significant interest in separations science is the capillary electrochromatography whose main features are the use of electroosmotic flow to elute the mobile phase and the use of columns with an inner diameter ranging around 100 µm, which allows obtaining highly efficient separations and low solvent consumption. Allied to this, the development of monolithic stationary phases whose preparation is relatively easy allows good permeability of the mobile phase and have high surface area. In this work, a monolithic stationary phase based on 3-(methacryloxypropyl)trimethoxysilane monomer, photopolymerized directly within fused silica capillaries (100 µm of inner diameter) was evaluated through electrochromatographic separations of standard mixtures of steroids: estriol, estradiol and progesterone, as well as some polycyclic aromatic hydrocarbons. Fused silica capillaries with an UV-transparent fluoropolymer external coating, alternative to traditional polyimide ones, were used. This fluoropolymer coating was adequate to the polymerization initiated by UV radiation close to 375 nm as well as for the detection of the proposed analytes. Besides, the removal of the coating section to create a optical detection window, was not necessary. A 23 factorial design was used to find a satisfactory separation profile of the three steroids, by varying the fraction of acetonitrile in the mobile phase, the concentration of ammonium acetate electrolyte and applied voltage during runs. The condition with 30% v/v acetonitrile, 10 mmol L-1 ammonium acetate and -25 kV showed a total run time of less than 10 minutes and a good resolution between the critical pairs of peaks (from 1.1 up to 1.9). The plate numbers per column meter in this condition was 1873, 3631 and 3886 for the estriol, estradiol and progesterone peaks, respectively. The repeatability of the electrochromatograms was significantly improved with the renewal of the mobile phase between the runs and, in combination with simultaneous pressurization of both inlet and outlet vials, it prevented bubble formation and instability of electric current due to electrolysis. In parallel, the monolithic columns were tested in liquid chromatography equipment, but the results were not satisfactory. The equipment specifications, such as mobile phase flow rate and sample injection volume, were not appropriate for the columns size.

Orientador: Carol Hollingworth Collins / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-26T03:41:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SilvaJunior_EliasSeveroda_D.pdf: 2576422 bytes, checksum: 19c90c90e1e49e747a75a6260bb45eba (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Neste trabalho foram feitos estudos das condições de preparo de fases estacionárias para uso em Cromatografia Líquida de Alta Eficiência em Fase Reversa (CLAE-FR) da mistura de poli(metiloctadecilsiloxano) (PMODS) e poli(dimetilsiloxano) (PDMS), sorvidos e imobilizados por tratamento térmico (em atmosfera inerte) na superfície de sílica Kromasil (esférica, 5 µm) metalizada com titânia ou zircônia. As fases estacionárias foram avaliadas por testes químicos, físicos, cromatográficos e de estabilidade em fases móveis em condições agressivas. As melhores condições de preparo das fases estacionárias foram: sorção de 22 % de PMODS e 33 % de PDMS sobre sílica metalizada, mantendo períodos de 4 e 10 dias em repouso, respectivamente, após adição de cada polímero e depois imobilizados a 120 °C durante 16 horas. As fases estacionárias preparadas nas melhores condições apresentaram eficiências superiores a 45000 e 10000 pratos m-1, respectivamente, para os compostos naftaleno e N,N-dimetilanilina, além de picos simétricos para a maioria dos compostos. O estudo de caracterização através das misturas testes de Tanaka, Engelhardt, Neue e SRM 870 indicou a presença de silanóis residuais, mas os resultados dos parâmetros avaliados foram satisfatórias, principalmente comparados às fases PMODS e algumas comerciais. Quanto aos testes de estabilidade em meio básico as fases estacionárias mantiveram-se estáveis durante 550 e 800 volumes de coluna, respectivamente, SiTi(PMODS + PDMS) e SiZr(PMODS + PDMS), usando o acenafteno. Já no teste ácido as fases estacionárias mantiveram-se estáveis por 900 e 800 volumes de coluna, respectivamente, para SiTi(PMODS + PDMS), e SiZr(PMODS + PDMS). As fases estacionárias SiTi(PMODS + PDMS), e SiZr(PMODS + PDMS), sorvidas e imobilizadas por tratamento térmico, apresentam potencialidade na separação de diferentes classes de compostos, tais como, agrotóxicos e fármacos / Abstract: In this work the conditions for the preparation of stationary phases for use in reversed phase high performance liquid chromatography (RP-HPLC) with a mixture of poly(methyloctadecilsiloxane) (PMODS) and poly(dimethylsiloxane) (PDMS) sorbed and immobilized by thermal treatment (in an inert atmosphere) on metalized (titanium and zirconium) Kromasil silica (spherical, 5 µm) were studied. The stationary phases were evaluatied by chemical, physical and chromatographic tests and for stability in mobile phases having agressive conditions. The best conditions for preparation of the stationary phases were: sorption of 22 % PMODS and 33 % PDMS onto the metalized silica, storing for 14 days and then immobilizing at 120 °C for 16 hours. The stationary phases from these conditions showed higher efficiencies of 45000 and 10000 plates m-1 for naphthalene and N,N-dimethylaniline and symmetrical peaks for most compounds. Characterization studies using Tanaka¿s, Engelhardt¿s, Neue¿s and the SRM 870 test-mixtures indicated the presence of residual silanols, but evaluation parameters were still reasonable, compared to PMODS phases and to commercials phases. In the adverses stability tests the stationary phase was for stable 550 and 800 column volumes, respectively, for SiTi(PMODS + PDMS) and SiZr(PMODS + PDMS), in the basic test, showing a decrease of efficiency (60 %) for N,N-dimethylaniline. In the acid test the stationary phases maintained efficiency for 900 and 800 column volumes, respectively, for SiTi(PMODS + PDMS) and SiZr(PMODS + PDMS). The stationary phases SiTi(PMODS + PDMS) and SiZr(PMODS + PDMS) sorbed and immobilized by thermal treatment, showed potential for the separation of different compounds classes, such as, pesticides and pharmaceuticals / Doutorado / Quimica Analitica / Doutor em Ciências

Orientador: Carla Beatriz Grespan Bottoli / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-19T12:28:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Aguiar_ValeskaSoares_M.pdf: 8050447 bytes, checksum: b6132fb136ec04b91b3bdb6e10fbeaf4 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A Eletrocromatografia Capilar (CEC) é uma técnica de separação que combina a seletividade cromatográfica da Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (HPLC) com a alta eficiência da Eletroforese Capilar (CE). A coluna capilar usada na separação é preenchida com uma fase estacionária, que pode ser do tipo particulada ou monolítica. Neste trabalho, monolitos poliméricos orgânicos foram preparados por polimerização in situ a partir dos monômeros octadecilmetacrilato (precursor e seletor hidrofóbico), etilenodimetacrilato (agente de entrecruzamento) e ácido 2-acriloilamido-2- metilpropanossulfóxido (monômero ionizável), além de diferentes tipos de solventes porogênicos, como álcool isoamílico, amílico, cicloexanol e 1,4- butanodiol, na presença e na ausência de água. Na primeira etapa do trabalho, variaram-se a natureza e a proporção entre os solventes porogênicos e, na segunda, o mesmo ocorreu com a proporção entre o conjunto de monômeros e de solventes porogênicos. As fases estacionárias foram caracterizadas por técnicas físicas como a microscopia eletrônica de varredura e a porosimetria; e as colunas moldadas com o material monolítico foram avaliadas pela técnica de CEC. As colunas apresentaram eficiência na faixa de 3000 a 50000 pratos m. A análise das isotermas de adsorção e dessorção de nitrogênio e das curvas de distribuição de poros permitiu afirmar que o material monolítico sintetizado é essencialmente micro e mesoporoso. Os macroporos para fluxo de fase móvel foram nitidamente observados em imagens de microscopia eletrônica de varredura. Assim, as fases monolíticas apresentaram três tipos de poros: micro, meso e macroporos. Na segunda parte do trabalho, avaliou-se a repetibilidade de preparo das fases monolíticas e notou-se grande falta de repetibilidade em termos de eficiência de separação. As fases monolíticas apresentaram alto caráter apolar e seletividade metilênica adequada para separação de analitos apolares e aromáticos, como alquilbenzenos, alquilparabenos e hidrocarbonetos policíclicos aromáticos / Abstract: Capillary Electrochromatography (CEC) is a separation technique that matches the chromatographic selectivity of High Performance Liquid Chromatography (HPLC) with the high efficiency of Capillary Electrophoresis (CE). The capillary column used in the separation is filled with a stationary phase, which can be particulate or monolithic. In this work, organic polymeric monoliths were prepared through in situ polymerization from the monomers octadecyl methacrylate (precursor and hydrophobic selector), ethylene dimethacrylate (cross-linking agent) and 2-acryloylamido-2-methylpropanesulfonic acid (ionizable component), using different types of porogenic solvents, such as isoamyl alcohol, amyl alcohol, cyclohexanol and 1,4-butanediol, in the presence or absence of water. In the first step, the nature and proportion between the porogenic solvents were varied and, in the second, the same occurred with the proportion between the set of monomers and porogenic solvents. The stationary phases were characterized by physical techniques such as scanning electron microscopy and porosimetry; and the columns prepared with the monolithic material were evaluated through the CEC technique. The columns presented efficiencies in the range of 3000 to 50000 plates m. Analysis of the nitrogen adsorption and desorption isotherms and the pore distribution curves enable affirming that the synthesized monolithic material is essentially micro- and mesoporous. The macropores for the flow of the mobile phase were clearly observed in images of scanning electron microscopy. So, the monolithic phases have three types of pores: micro-, meso- and macropores. In the second part of this work, the repeatability of synthesis of the monolithic phases was evaluated and a lack of repeatability related to separation efficiency was noted. The monolithic phases had high apolar character and adequate methylenic selectivity for separation of apolar and aromatic analytes, such as alkylbenzenes, alkylparabens and polycyclic aromatic hydrocarbons / Mestrado / Quimica Analitica / Mestre em Química

Fases estacionárias para separação de compostos polares têm sido o foco de desenvolvimento na cromatografia, uma vez que essas substâncias apresentam dificuldade de retenção na modalidade de fase reversa e retenção irreversível na modalidade de fase normal. Este trabalho apresenta o preparo de nova fase estacionária para separação de substâncias com caráter hidrofílico. Para isso, o objetivo geral desse trabalho foi preparar uma fase estacionária baseada na imobilização térmica de um copolímero, o poli(óxido de etileno-co-dimetilsiloxano) (PEO), sobre partículas de sílica (5 µm). O polímero estudado e as fases estacionárias preparadas foram caracterizadas físico-química e cromatograficamente. Os resultados de caracterização físico-química obtidos pelas técnicas de microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de absorção na região do infravermelho, análise termogravimétrica e análise elementar, indicaram que o polímero foi imobilizado na superfície das partículas do suporte de sílica. Com as análises cromatográficas realizadas a partir da separação de misturas testes padrão pela fase Si(PEO), verificou-se que a fase pode atuar na modalidade de fase reversa e também possui interação hidrofílica adequada para compostos polares, pois foi capaz de separar com eficiência os compostos polares das misturas testes do protocolo de Tanaka. Com a aplicação de um planejamento fatorial fracionário, foi possível verificar quais variáveis experimentais podem influenciar significativamente na incorporação do polímero no suporte de sílica (solvente do meio reacional, tempo e temperatura de imobilização, carga polimérica). Através de um planejamento composto central, foi possível determinar as condições ótimas de preparo da fase estacionária quanto à carga polimérica e a temperatura de imobilização. A partir dos resultados, considerou-se que a fase preparada em condições ótimas, foi a fase Si(PEO) preparada em clorofórmio, com carga polimérica 50% m/m do PEO, temperatura e tempo de imobilização de 100ºC e 8h, respectivamente. A fase Si(PEO) apresenta potencialidade na separação de substâncias polares, como fármacos e resíduos de agrotóxicos, requerendo fase móvel com alta composição de solvente aquoso, tornando-a um material interessante para a cromatografia líquida aquosa (PALC, do inglês Per-Aqueous Liquid Chromatography), promovendo uma redução significativa de resíduos orgânicos ao final do processo cromatográfico, e consequentemente, contribuindo para a o avanço da cromatografia líquida verde. Além disso, a fase Si(PEO) possui grande atrativo de praticidade, baixo custo e facilidade de preparação, requerendo materiais e instrumentação simples e de baixo custo. / Stationary phases for separation of polar compounds have been the focus of development in chromatography, since these substances present difficulty of retention in the reversed phase and irreversible retention in the normal phase chromatography. This work presents the preparation of a new stationary phase for the separation of hydrophilic substances. For this, the general objective of this work was to prepare a stationary phase based on the thermal immobilization of poly(ethylene oxide-co-dimethylsiloxane) (PEO) onto silica particles (5 μm). The polymer studied and the stationary phases prepared were characterized physicochemically and chromatographically. The physicochemical characterization results were obtained by scanning electron microscopy, infrared absorption spectroscopy, thermogravimetric analysis and elemental analysis. These results indicated that the polymer was immobilized on silica surface. It was verified that the Si(PEO) phase can act in the reverse phase mode and has hydrophilic interaction suitable for polar compounds, since it was able to separate efficiently polar compounds from Tanaka protocol. With the application of a fractional factorial design, it was possible to verify which experimental variables can influence significantly the incorporation of the polymer in the support of silica (solvent of the reaction medium, time and temperature of immobilization, polymeric load). Through a central composite design, it was possible to determine the optimal preparation conditions of stationary phase taking in account the loading of polymeric PEO and the immobilization temperature. From the results, it was considered that the phase prepared under optimum conditions was the Si(PEO) phase prepared in chloroform, with a loading of PEO as 50% w/w, temperature and immobilization time of 100 °C and 16 h, respectively. The Si(PEO) phase presents potential in the separation of polar substances, such as pharmaceuticals and agrochemical residues, requiring mobile phase with high aqueous solvent composition, making it an interesting material for the Per-Aqueous Liquid Chromatography, promoting a significant reduction of organic residues from chromatographic process, and consequently contributing to the advancement of green liquid chromatography. In addition, the Si(PEO) phase has a great attractiveness of practicality, low cost and ease of preparation, requiring simple and low-cost materials and instrumentation. / Dissertação (Mestrado)