A cromatografia é usada para separar misturas de compostos e é essencial para muitos setores da indústria em geral. Muitos tipos especializados de cromatografia foram desenvolvidos para um propósito específico, embora todos consistam em uma fase móvel fluida (líquida ou gasosa) que transporta os compostos de interesse através do material da fase estacionária, que modula a taxa na qual os compostos fluem e os separa por afinidade diferencial.
O tipo de cromatografia empregada e a composição detalhada das fases móvel e estacionária são altamente dependentes das moléculas que estão sendo separadas. Muitos sistemas cromatográficos separam as moléculas com base na polaridade, enquanto outros distinguem por tamanho, carga iônica ou ponto de ebulição. Refinamento adicional da taxa de fluxo da fase móvel e outros fatores podem melhorar a separação entre moléculas semelhantes.
Qualquer campo da indústria que precise de separação e purificação de amostras para fins de caracterização ou teste pode empregar algum tipo de cromatografia, sendo o tipo específico determinado pelas características químicas dos compostos em questão. Algumas das principais aplicações são discutidas abaixo.
Cromatografia e teste de drogas
Os fluidos corporais, incluindo sangue e urina, podem ser submetidos a cromatografia para separar os compostos de ocorrência natural neles de quaisquer subprodutos metabólicos produzidos pelo consumo de drogas. A maioria dos compostos tem uma meia-vida relativamente curta no sangue e o método de coleta é invasivo, embora exija pessoal treinado para coletar; portanto, o teste de urina é geralmente preferido.
Muitos compostos podem ser detectados na urina vários meses após o consumo, como os canabinóides, enquanto os opiáceos e os produtos metabólicos da cocaína tendem a durar apenas alguns dias. As técnicas de cromatografia são frequentemente combinadas com a espectrometria de massa subsequente para caracterizar os compostos separados.
A análise quantitativa de drogas na urina é geralmente realizada por cromatografia gasosa-espectrometria de massa ou cromatografia líquida-espectrometria de massa, sendo a primeira mais demorada e consumindo amostra, mas abrangendo melhor a detecção de uma gama mais ampla de moléculas. Evidências do consumo de drogas e venenos podem ser coletadas do falecido por meio de cromatografia em aplicações forenses.
Cromatografia e fabricação de medicamentos
A cromatografia líquida de alto desempenho é considerada o padrão ouro para separação de compostos antes da caracterização na indústria farmacêutica. A técnica é geralmente utilizada na etapa de controle de qualidade, definindo quantitativamente a composição de um produto. Como em outras aplicações, uma caracterização adicional pode então ser realizada dos compostos separados.
A cromatografia também pode ser usada para purificar produtos intermediários ao longo dos estágios de síntese, e processos automatizados modernos sofisticados permitem que produtos crus sejam refinados continuamente em uma escala de tempo ideal.
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Cromatografia e vacinas
Como na síntese de outros produtos farmacêuticos, muitas vacinas passam por purificação por cromatografia durante ou nos estágios finais de produção. O antígeno de interesse para a produção da vacina também pode ser obtido por cromatografia, por exemplo, a proteína spike do coronavírus SARS foi isolada por cromatografia líquida permitindo que seja produzida em boas quantidades. Isso tem permitido aos pesquisadores realizar diversos testes com a proteína isolada, revelando muitas características estruturais e bioquímicas que explicam a alta infectividade do vírus, além de possibilitar o desenvolvimento de vacinas contra ele.
As vacinas podem conter o vírus livre inativado ou atenuado, ou apenas o antígeno que as defesas imunológicas do corpo reconhecem. Em qualquer caso, a cromatografia é frequentemente usada para separar os componentes de interesse dos subprodutos e compostos presentes no meio de crescimento das células nas quais o vírus ou as proteínas são cultivados.
Cromatografia e alimentos
Os produtos alimentícios contêm uma grande e complexa mistura de compostos, que podem ocorrer naturalmente ou ser transmitidos em um estágio posterior do processo de fabricação ou colheita. Muitos desses compostos podem ser motivo de preocupação quando presentes em produtos alimentícios acima de uma concentração particular, e vários tipos de cromatografia são geralmente usados para separar os vários compostos uns dos outros para uma análise mais profunda.
Por exemplo, produtos à base de plantas podem conter vestígios de pesticidas, enquanto a carne pode conter medicamentos veterinários. Além de detectar impurezas potencialmente tóxicas em produtos alimentícios, a cromatografia é usada para padronizar e autenticar o perfil nutricional de muitos produtos no estágio de controle de qualidade.
Cromatografia e meio ambiente
Aspectos de qualidade ambiental também podem ser avaliados e monitorados por cromatografia. A concentração de poluentes na água, solo e ar são determinados regularmente, primeiro pela separação da mistura por cromatografia em conjunto com outras técnicas de caracterização, como espectrometria de massa. Este processo tem se mostrado vital no planejamento da cidade e na avaliação do impacto da indústria em locais específicos e no planeta em geral.
Fonte:
- Dams, R., Murphy, CM, Lambert, WE & Huestis, MA (2003) Teste de drogas na urina para opióides, cocaína e metabólitos por cromatografia líquida de injeção direta / espectrometria de massa em tandem. Comunicações rápidas em espectrometria de massa , 17 (14).
- Zuo, X. et al . (2005) Expression and purification of SARS coronavirus protein using SUMO-fusions. Expressão e purificação de proteínas , 42 (1).
- Vaccine Manufacturing (2018) Plotkins Vaccines . Stanley A. Plotkin. Elsevier.
- Nunez, O. & Lucci, P. (2020) Application of Liquid Chromatography in Food Analysis. Alimentos , 9 (1277).
- Poole, SK & Poole, CF (1999) Modelos cromatográficos para a sorção de compostos orgânicos neutros pelo solo da água e do ar. Journal of chromatography A , 845 (1).