Thermal treatment for the immobilization of stationary phases for high performance liquid chromatography

Neste trabalho foram desenvolvidas fases estacionárias (FE) para Cromatografia Líquida de Alta Eficiência em Fase Reversa (CLAE - FR) a partir da sorção e/ou imobilização do polímero poli(metiloctilsiloxano) (PMOS) sobre suportes de sílica porosa utilizandotamento térmico. As FE submetidas às diferentes condições de imobilização térmica foram caracterizadas com testes químicos e físicos e avaliadas cromatograficamente. O aquecimento das FE (Kromasil/PMOS e Rainin/PMOS) à altas temperaturas, entre 150 e 300°C, promoveu uma maior cobertura do polímero na superfície e poros da sílica, confirmado pelos valores de % C obtidos para estas fases e pelos espectros de RMN Si, que indicaram a formação de ligações químicas entre o polímero e o suporte. No aquecimento a 400°C ocorre perda de polímero da FE durante a imobilização, prejudicando o seu desempenho cromatográfico. O tratamento térmico a 100°C por 4 h em FE (Kromasil/PMOS) recém preparadas pode ser utilizado com forma de acelerar a distribuição e o rearranjo do polímero na sílica, alcançando a mesma espessura da camada produzida pela auto-imobilização (adsorção irreversível de uma camada de polímero na sílica à temperatura ambiente na ausência de catalisadores que induzam a imobilização) mais rapidamente. Porém, se a FE permanecer a temperatura ambiente tempo suficiente para alcançar a monocamada, o tratamento térmico não altera essa configuração e os parâmetros cromatográficos não são afetados. A análise da influência de alguns fatores importantes no preparo de FE (Rainin/PMOS) utilizando planejamentos fatoriais mostrou que esta pode ser uma ferramenta muito útil no estudo de FE, de forma mais rápida e econômica. A análise elementar mostrou que ocorre uma maior cobertura do suporte nas FE preparadas com uma % carga de 44 % (m/m) de polímero. A análise cromatográfica resultou em FE com eficiências altas (~ 90000 N/m). Apesar disso, foram observados altas assimetrias de pico e baixas eficiências para o composto básico N,N-dimetilanilina, o que pode ser atribuído à grande quantidade de impurezas metálicas e ao maior número de grupos silanóis residuais presentes na superfície da sílica Rainin. De forma geral, os resultados obtidos para as FE preparadas utilizando tratamento térmico como método de imobilização apresentaram boas eficiências cromatográficas e estabilidade térmica comparável às FE quimicamente ligadas convencionais.In this work were developed stationary phases (SP) for Reversed Phase High Performance Liquid Chromatography (RP-HPLC), using poly(methyloctylsiloxane) sorbed and/or immobilized onto the surface of a porous silica support using heat. Physical-chemical characterization and chromatographic evaluation of the SP prepared with different temperature conditions were carried out. The high temperature heating of SP (Kromasil/PMOS and Rainin/PMOS), 150 and 300 °C, promoted a larger coverage of polymer onto the silica surface, confirmed by percent carbon and Si NMR that indicated the formation of chemical bonds between the polymer and the support. The phase heated a 400 °C presented a loss of polymer from the SP during the immobilization and was not appropriate for chromatographic use. Thermal treatment for 4 h at 100 °C of freshly prepared SP can be utilized to accelerate the distribution and rearrangement of polymer on sílica, achieving the same layer thickness produced by self-immobilization (irreversible adsorption of a layer of polymer on sílica at room temperature in the absence of initiators to induce the immobilization) more quickly. However, from the time that a monolayer has been formed by self-immobilization, the thermal treatment does not alter this configuration and, thus, does not change the resulting chromatographic parameters. Analysis of the influence of some importants factors to prepare SP (Rainin/PMOS) through factorial planning showed that this can be an interesting way to study SP preparation, quickly and economically. The results for elemental analysis suggested a more successful covering of the support using a loading of 44% (w/w) silica/PMOS. The chromatographic evaluation showed high efficiences and good peak shapes with neutra I compounds (~ 90000 N/m). However, high asymmetries and low efficiency values were observed for a basic compund, N,N-climethylaniline, which may be attributed to the larger amount of metal impurities and the greater number of remaining silanol groups present on the Rainin silica surface. The results obtained for the SP prepared with thermal immobilization give good chromatographic performances and thermal stabilities comparable to those of conventional bonded phase packing materials