H. İTİRAZIN CEZANIN İNFAZINA YÖNELİK ETKİLERİ
I. İTİRAZA ÖZGÜ SORUNLAR 1. İtiraz Geri Alınabilir mi?
Na tentativa de melhorar a resolução do experimento, em seguida, com a corrida otimizada pelo HIPAC-B foi inserido provenientes deste no Módulo HIPAC-S na tentativa de melhorarmos a resolução do experimento.
A corrida sugerida foi: 54% de B (MeOH) em 150 minutos a 1,5 mL/min, coluna 55 cm, C8 (Figura 135) e que apresentou excelente correlação linear com os dados sugeridos
pelo programa: 1,00.
Predição 17
Figura 136. Simulação com HIPAC-S usando as seguintes condições: 150 x 4,6mm, 5 m C8;; modo isocrático com 54 % de B em 50 minutos e fluxo de 1,5 mL/min.
Minutes 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 m AU 0 50 100 0 50 100
Predição 17.1 RT (observado) RT (Simulado) Δ t t Hesperidina 2,06 2,07 0,01 2,065 0,4842615 SAS1336 1,749 1,76 0,011 1,7545 0,62695925 Quercetina 4,225 4,26 0,035 4,2425 0,82498527 Kanferol 4,844 4,88 0,036 4,862 0,74043603 Tilirosídeo 4,86 4,93 0,07 4,895 1,43003064 SPEA - 01 16,254 16,54 0,286 16,397 1,7442215 SPEA –1Me 28,954 29,5 0,546 29,227 1,86813563 SPEH - 01 42,83 43,64 0,81 43,235 1,87348213
Predição 17.2 (observado) RT (Simulado) Δ t RT t Δ% Hesperidina 2,047 2,07 0,023 2,0585 1,11732 SAS1336 1,739 1,76 0,021 1,7495 1,20034 Quercetina 4,151 4,26 0,109 4,2055 2,59184 Kanferol 4,732 4,88 0,148 4,806 3,07948 Tilirosídeo 4,745 4,93 0,185 4,8375 3,82429 SPEA - 01 15,909 16,54 0,631 16,2245 3,88918 SPEA –1Me 28,344 29,5 1,156 28,922 3,99696 SPEH - 01 41,96 43,64 1,68 42,8 3,92523
Figura 138. Dados cromatográficos e seus respectivos gráficos de correlação entre o previsto pelo HIPAC e o obtido de forma real no aparelho de CLAE-DAD (Corrida otimizada sugerida em modo isocratico a 54%B em 70 minutos). Predição 17.
Predição 17.3 (observado) RT (Simulado) Δ tRT t Δ% Hesperidina 2,062 2,07 0,008 2,066 0,38722 SAS1336 1,751 1,76 0,009 1,7555 0,51267 Quercetina 4,216 4,26 0,044 4,238 1,03823 Kanferol 4,826 4,88 0,054 4,853 1,11271 Tilirosídeo 4,835 4,93 0,095 4,8825 1,94572 SPEA - 01 16,285 16,54 0,255 16,4125 1,55369 SPEA –1Me 29,003 29,5 0,497 29,2515 1,69906 SPEH - 01 42,908 43,64 0,732 43,274 1,69155 y = 1,0199x - 0,0372 R2 = 1 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 0 10 20 30 40 50
Oti. Hipac -S Isso. 54% B a 1,5ml/min. 1.2
y = 1,0416x - 0,0445 R2 = 1 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 0 10 20 30 40 50
Oti. Hipac -S Isso. 54% B a 1,5ml/min. 1.3
y = 1,0176x - 0,0214 R2 = 1 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 0 10 20 30 40 50
Predição 17 RT (observado) (DP) (EPM) SAS 1336 2,06 0,01 0,40 Hesperidina 1,75 0,01 0,37 Kanferol 4,20 0,04 0,96 Tilirosideo 4,80 0,06 1,25 Quercetina 4,81 0,06 1,26 SPEA - 01 16,15 0,21 1,29 SPEA-1Me 28,77 0,37 1,28 SPEH - 01 42,57 0,53 1,24
Figura 139 Resultados sumarizados dos dados obtidos em triplicata com os desvios padrões e erros padrões da média referentes aos dados obtidos no experimento em CLAE-DAD a partir da otimização Oti. HIPAC -S Isso. 54%B a 1,5ml/min
y = 1,0262x - 0,0343 R2 = 1 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00
dados preditos e os dados experimentais (Figura 137), comprovado pelo coeficiente de correlação (r2) de 1. O desvio padrão médio (Figura 138) destes valores varia de 0,01 min a
0,53 min. O modulo HIPAC-S não nos fornece mapa de resolução, mapa de resposta ou mapas de retenção como os módulos HIPAC-G e HIPAC-B.
quanto pela precisão e confiabilidade de seus resultados (KEVIN ROBARDS; HADDAD, 1994; SNYDER, KIRKLAND, GLAJCH, 1997). Entretanto possui certa complexidade na escolha de parâmetros que regem a separação, tornando a tarefa exaustiva, com grande gasto de tempo e recursos (GLAJCH, 1989; DOLAN, 1992; HITCHEN, 1994a; KEVIN ROBARDS; HADDAD, 1994; ALTENHOENER, 1997; SNYDER, KIRKLAND, GLAJCH, 1997). Para poupa-los e promover o uso racional do equipamento de análise os desenvolvedores criaram softwares baseados em modelos matemáticos para simular em computadores e microprocessadores as particularidades envolvidas nas separações realizadas em CLAE (D'AGOSTINO, 1985; SNYDER, KIRKLAND, GLAJCH, 1997).
Antigamente os cálculos das simulações duravam horas, necessitavam de muitos dados experimentais e tinham limitado espectro de aplicação nos variados modos de técnicas na CLAE; , modo isocratico, modo gradiente, solventes ternários e quaternários (COTTON, 1983; D'AGOSTINO, 1985). Hoje em dia com melhor tecnologia computacional e design de softwares mais arrojados pode-se desenvolver métodos com cálculos de simulação que duram alguns segundos, cobrindo várias modalidades de experimentos em CLAE (SNYDER, KIRKLAND, GLAJCH , 1997; HANAI, 2004; WICK, 2004; LIPKOWITZ, 2007).
Programas como Drylab (LC Resources, Walnut Creek, Califórnia) possuem ampla gama de trabalhos publicados relatando sua aplicação e confiabilidade (JUPILLE, 1988; MARKOWSKI, 1990; DOLAN, 1992; LEWIS, 1992a; LEWIS, 1992b; SNYDER, KIRKLAND, GLAJCH, 1997; DOLAN, 1998). No mercado pode se encontrar outros softwares como o PREOP-W, extensamente discutido por Cell et al (CELA et al, 1996 a; 1996 b; 1996c; 1996d). Ambos são programas que utilizam uma metodologia semi empírica, aonde se inserem em suas interfaces dados de retenção de corridas preliminares para conseqüente cálculo e simulação de cromatogramas.
Existem ainda no mercado programas com metodologias Ab Initio, como o CromWin (TRAPP et al, 2001a; TRAPP, SCHURING, 2001; TRAPP, SCHURING, 2002). As metodologias Ab Initio (HANAI, 2004) são simulações que requerem dados mais complexos relacionados ao sistema a ser simulado e nem sempre reproduzem de forma adequada o comportamento do sistema analizado.
O pacote de programas HIPAC (Phenomenex, Torrance, USA), com seus módulos HIPAC-B, HIPAC-S, HIPAC-G , possui abordagem semi-empírica, precisando apenas de algumas poucas corridas experimentais preliminares para as simulações dos cromatogramas, fornece mapas de retenção, bem como sumários com dados pertinentes aos experimentos. O
cálculo. Suas simulações são computadas de forma ágil e possui variada aplicabilidade aos diversos modos de análise de CLAE. Vale destacar o menu de ajuda que compila de forma prática tanto o arcabouço teórico necessário para lidar com simulação cromatográfica bem como informação sobre a técnica cromatográfica. O programa HIPAC pode ser usado como ferramenta educacional, facilitando a tarefa dos instrutores na formação dos usuários, reforçando o aprendizado e refino da experiência do cromatografista (RITTENHOUSE, 1988).
Nos experimentos realizados em laboratório observou-se excelente correlação entre os dados das predições com os dados experimentais variando de 0,8802 a 1 (Tabela 06), comprovando que o software faz cálculos e predições com grande precisão. Entretanto nem sempre as predições eram as mais adequadas quanto a resolução global (Rs) variando entre 0,08 a 1,51.
Picos muito sobrepostos em todas as predições geralmente envolvendo 3-O-[β-D- glicopiranosil-(1→6)-α-L-ramnopiranosil]-7-O-α-L-ramnopiranosilkanferol (SAS1336) e hesperidina ou envolvendo kanferol, tilirosídeo e quercetina.
Em algumas outras predições o tempo necessário para obter a melhor resolução era extremamente proibitivo para exames de rotina laboratorial e rigores das demandas da indústria. (Figuras 105 e, 112, e 129).
O programa na modalidade de simulação de modo gradiente em multi passos (HIPAC-G) mesmo em computador com configuração de sistema adequado travou ao tratar grande influxo de dados (Overflow), problema pouco freqüente que não prejudicou os testes de simulação, bastando reiniciar a partir do arquivo de dados já salvo.
Percebeu-se a diferença de área em alguns picos em relação ao cromatograma predito com o cromatograma simulado, explicado pela pouca quantidade disponível de algumas amostras dos padrões individuais, e o constante preparo da mistura de oito flavonóides possuindo concentrações cada vez mais diluídas dos padrões em falta.
Nos experimentos não se obteve separação adequada de todos os 8 flavonóides da mistura, entretanto, isto não tira o mérito do pacote de programas HIPAC em direcionar o pesquisador no desenvolvimento de métodos de CLAE.
Vale ressaltar que de forma alguma um programa de otimização de métodos de CLAE poderia substituir o cromatografista, grande parte em razão da experiência e capacidade de adaptação do especialista aos diversos desafios científicos relacionados a técnica de analise por CLAE.
Tabela 3. Sumario das correlações médias obtidos da comparação dos dados preditos com os dados das corridas experimentais. Correlações Médias (r 2) Condições Cromatográficas ACN, C18 250mm x 4,6mm, 5 m MeOH, C18 250mm x 4,6mm, 5 m MeOH, C8, 150mm x 4,6mm, 5 m
Módulos HIPAC HIPAC-G HIPAC-G
HIPAC-B HIPAC-S HIPAC-G HIPAC-B HIPAC-S
Predições Single Step Multi Step Single Step Multi Step Single Step Multi Step
1 0,9967 - - - - 2 0.9984 - - - - 3 0.9919 - - - - 4 0,9846 - - - - 5 0,9960 - - - - 6 0,9985 - - - - 7 0,9988 - - - - 8 0,9992 - - - - 9 - 0,9603 - - - - 10 - - 0,9895 - - - - 11 - - - 0,8802 - - - - 12 - - - - 0,9999 - - - - - 13 - - - 1 - - - - 14 - - - 0,9787 - - - 15 - - - 0,9906 - - 16 - - - 0,9999 - 17 - - - 1
5. CONCLUSÕES
As condições para o uso de modo gradiente de CLAE para separação de uma mistura de oito flavonóides foram otimizadas usando o programa HIPAC-G. Com alguns poucos resultados experimentais definiu-se a escolha de um gradiente adequado para separação satisfatória das substâncias em um curto espaço de tempo. A resolução global variou de 1,13 a 1,51 traduzindo se em significativa resolução de muitos pares de constituintes, comprovada pela excelente correlação entre os dados das predições com os dados experimentais variando de 0,9846 a 0,9992.
HIPAC-G demonstrou ser muito adequado para o desenvolvimento de método de CLAE envolvendo uma mistura de substâncias razoavelmente complexa de variadas faixas de fator de retenção (k). Destaca-se ainda pelo modo de otimização em multistep (Multipassos) que conduziu ao aumento de resolução global e diminuição do tempo de análise da amostra nos testes; apresentando ótima correlação entre os dados das predições com os dados experimentais variando de 0,8802 a 0,9603.
HIPAC-B possui varias ferramentas que auxiliam o cromatografista em sua pesquisa, desde calculadora de pratos teóricos (N) e resolução global (Rs), valores de fator de retenção (k) e scan de gradientes (para verificação da viabilidade de modo gradiente para as amostras analisadas). Os dados das predições apresentaram excelente correlação com os dados experimentais, variando de 0,9999 a 1.
HIPAC-S acabou desempenhando um papel importante sugerindo corridas com razoáveis resoluções globais, entretanto com elevado gasto de tempo tornando inviável o método para exames de rotina laboratorial; apresentou excelente correlação entre os dados das predições com os dados experimentais com o valor de 1 em ambos os experimentos realizados com HIPAC-S.
Todas as corridas sugeridas pelos módulos dos programas HIPAC-G, HIPAC-B e HIPAC-S demonstraram grande compatibilidade entre os dados experimentais e os dados preditos. Apesar disso, nem todas as corridas experimentais separaram de forma adequada os constituintes, apresentando leve sobreposição em alguma delas;
A melhor separação ocorreu na corrida cromatográfica relacionada a predição 8, nas seguintes condições sugeridas pelo software: 250 x 4,6mm, 5 m C18;; ACN-Água,
gradiente de 26 a 61%B em 47min. Obteve-se a maior resolução global, no valor de 1,51; o que indica uma melhor separação entre os analitos. Entretanto, o tempo de análise, foi o maior de 48 minutos.
O pacote de softwares HIPAC é uma ferramenta adequada para auxiliar um cromatografista a desenvolver de forma ágil uma vasta composição de possibilidades cromatográficas. Assim, experimentos que normalmente seriam muito dispendiosos podem ser efetuados mais rapidamente, com economia de tempo ao desenvolver o método bem como viabilizar economicamente os exames.
6. REFERÊNCIAS
AHERNE, S.A.O.B., N.M. . Dietary flavonols: Chemistry, food content, and metabolism. Nutrition, v.18, n.1, p.75-81. 2002.
ALTENHOENER, U.; MEURER, M.; STRUBE, J; SCHMIDT-TRAUB, H. Parameter estimation for the simulation of liquid chromatography. Journal of Chromatography, A, v.769, n.1, p.59-69. 1997.
CAMPOS, M.G., MARKHAM, K. A systematic approach to the characterisation of bee pollens via their flavonoid/phenolic profiles. Phytochemical Analysis, v.8, p.181-185. 1997. CELA, R.; LEIRA, E.; CABALEIRO, O; LORES, M. PREOPT-W: off-line optimization of binary gradient separations in HPLC by simulation-III. Phase 2 and the objective functions. Computers & Chemistry (Oxford), v.20, n.3, p.285-313. 1996a.
CELA, R.; LEIRA, E.; CABALEIRO, O.; LORES, M. PREOPT-W: off-line optimization of binary gradient separations in HPLC by simulation - IV. Phase 3. Computers & Chemistry (Oxford), v.20, n.3, p.315-330. 1996b.
CELA, R.; LORES, M. PREOPT-W: a simulation program for off-line optimization of binary gradient separations in HPLC-I. Fundamentals and overview. Computers & Chemistry (Oxford), v.20, n.2, p.175-91. 1996c.
CELA, R.; LORES, M. PREOPT-W: a simulation program for off-line optimization of binary gradient separations in HPLC-II. Data management and miscellaneous aspects of use. Computers & Chemistry (Oxford), v.20, n.2, p.193-202. 1996d.
COTTON, M.L; DOWN, G.R.B. Reversed-phase high-performance liquid chromatography of sulindac and related compounds using a computer simulation. Journal of Chromatography, v.259, n.1, p.17-36. 1983.
D'AGOSTINO, G.; CASTAGNETTA, L.; MITCHELL, F.; O'HARE, M.J. Computer-aided mobile phase optimization and chromatogram simulation in high-performance liquid chromatography. Journal of Chromatography, v.338, n.1, p.1-23. 1985.
DOLAN, J.W.; LEWIS, J.A.; RADDATZ, W.D.; SNYDER, L.R. Multiparameter computer simulation for HPLC method development. American Laboratory (Shelton, CT, United States), v.24, n.5, p.40D, 40F-40J, 40L. 1992.
DOLAN, J.W.; SNYDER, L.R.; QUARRY, M.A. Computer simulation as a means of developing an optimized reversed-phase gradient-elution separation. Chromatographia, v.24, p.261-76. 1987.
DOLAN, J.W.; SNYDER, L.R.; SAUNDERS, D.L; VAN HEUKELEM, L. Simultaneous variation of temperature and gradient steepness for reversed-phase high-performance liquid chromatography method development. II. The use of further changes in conditions. Journal of Chromatography, A, v.803, n.1 + 2, p.33-50. 1998.
FREIRE, K.R.L. Estudo quimico e atividade antioxidante de polem apícola (apis mellifera) do nordeste brasileiro. (Mestrado). LTF, UFPB, João Pessoa, 2007.
GLAJCH, J.L.; KIRKLAND, J.J.; SQUIRE, K.M.; MINOR, J.M. Optimization of solvent strength and selectivity for reversed-phase liquid chromatography using an interactive mixture-design statistical technique. Journal of Chromatography, v.199, p.57-79. 1980. GLAJCH, J.L.; SNYDER, L.R.; EDITORS. Computer-Assisted Method Development in Chromatography. [In: J. Chromatogr., 1989; 485]. 1989. 675 pp p.
GOULD, K.S.L.; C. Flavonoid Functions in Plants. In: ANDERSEN, O.M.M., K.R (Ed.). Flavonoids: chemistry, biochemistry, and applications. New York: Taylor & Francis Group, 2006. Flavonoid Functions in Plants, p.397-425
HANAI, T. Simulation of chromatography of phenolic compounds with a computational chemical method. J Chromatogr A FIELD Full Journal Title:Journal of chromatography. A, v.1027, n.1-2, p.279-87. 2004.
http://dictionary.reference.com/browse/science Acesso em 23 de fevereiro de 2008.
http://en.wikipedia.org/wiki/High_performance_liquid_chromatography, Acesso em 23 de
fevereiro de 2008.
http://en.wikipedia.org/wiki/Technology), Acesso em 26 de fevereiro de 2008.
http://mw1.merriam-webster.com/dictionary/technology Acesso em 20 de fevereiro de 2008.
http://www.chromedia.org/chromedia?waxtrapp=yqegzCsHqnOxmOlIEcCxB). Acesso em 23 de abril de 2008. http://www.lcresources.com/wiki/index.php?title=ChromFAQ:TheoreticalPlates). Acesso em 20 de fevereiro de 2008. http://www.uni-kiel.de/anorg/lagaly/group/klausSchiver/Feigl.pdf -23/01/2008 Acesso em 03 de março de 2008.
HARBORNE, J.B. Nature, distribution and function of plant flavonoids. In: CODY, B.M., E.; HARBORNE, J.B (Ed.). Plant flavonoids in biology and medicine. New York: Alan Liss, 1986. Nature, distribution and function of plant flavonoids, p.15-24
HITCHEN, S.M. HIPAC-B, Optimization - Simulation for HPLC: Phenomenex 1994a. HITCHEN, S.M. HIPAC-G Optimization-Simulation for gradient HPLC: Phenomenex 1994b.
HITCHEN, S.M. HIPAC-S System-Optimization Phenomenex 1994c.
JUPILLE, T.H., DOLAN, J.W. e SNYDER, L.R. Computer simulation in HPLC: making multistep gradients practical. American Laboratory (Shelton, CT, United States), v.20, n.12, p.20, 22-4. 1988.
KAISER, R.E. Gas-chromatographie. Leipzig: Akademische Verlagsgeselischaft Geest & Portig. 1960
KEVIN ROBARDS, P.R; HADDAD, P.E.J. Principle and Practice of Modern Chromatographic Methods. Academic Press. 1994
KÜHNAU, J. The flavonoids, a class of semi-essential food components: their role in human nutrition. World review of nutrition and dietetics, v.24, p.771. 1976.
LEWIS, J.A.; DOLAN, J.W.; SNYDER, L.R.; MOLNAR, I. Computer simulation for the prediction of separation as a function of pH for reversed-phase high-performance liquid chromatography. II. Resolution as a function of simultaneous change in pH and solvent strength. Journal of Chromatography, v.592, n.1-2, p.197-208. 1992a.
LEWIS, J.A.; LOMMEN, D.C.; RADDATZ, W.D.; DOLAN, J.W.; SNYDER, L.R.; MOLNAR, I. Computer simulation for the prediction of separation as a function of pH for reversed-phase high-performance liquid chromatography. I. Accuracy of a theory-based model. Journal of Chromatography, v.592, n.1-2, p.183-95. 1992b.
LIPKOWITZ, K.B; BOYD D.B. Reviews in Computational Chemistry. John Wiley & Sons, Inc. 2007
LIPKOWITZ, K.B; BOYD D.B. Reviews in Computational Chemistry. Disponível em: http://www3.interscience.wiley.com/cgibin/bookhome/114034476?CRETRY=1&SRETRY=0 Acesso em 27 de março de 2008.
MARKOWSKI, W.; DZIDO, T.H.; SOCZEWINSKI, E. Computer simulation for optimization of high-performance liquid chromatography of some phenolic pollutants. J Chromatogr FIELD Full Journal Title:Journal of chromatography, v.523, p.81-9. 1990. MARTIN, A.J.S.; A new form of chromatogram employing two liquid phases: A theory of chromatography. 2. Application to the micro-determination of the higher monoamino-acids in proteins. Biochem. J., v.35, n.12, p.1358-0. 1941.
MEYER, V.R. Practical High-Performance Liquid Chromatography.4. New York: John Wiley & Sons. 2004. 357 p.
NASCIMENTO, R.J.B. Estudo de espécies do gênero Solanum (Solanaceae): quimiotaxonomia e ensaios biológicos. LTF, UFPB, João Pessoa, 2006. 103 p.
RIJKE, E.; OUT, P.; NIESSEN, W.M.A.; ARIESE, F.; GOOIJER, C.; BRINKMAN, U.A.T. Analytical separation and detection methods for flavonoids. Journal of Chromatography A, v.1112, n.1-2, p.31-63. 2006.
RITTENHOUSE, R.C. HPLC A Computer Simulation of High Performance Liquid Cromatography. Journal of Chemical Education, v.65, n.12, p.1050. 1988.
SCHOENMAKERS, P.J.; DROUEN, A.C.J.H.; BILLIET, H.A.H.; GALAN, L. A simple procedure for the rapid optimization of reversed-phase separations with ternary mobile phase mixtures. Chromatographia, v.15, n.11, p.688-696. 1982.
SNYDER, L.R.; DOLAN, J.W.; LOMMEN, D.C. DryLab computer simulation for high- performance liquid chromatographic method development. I. Isocratic elution. Journal of Chromatography, v.485, p.65-89. 1989.
SNYDER, L.R.; KIRKLAND, J.J.; GLAJCH, J.L.; Pratical HPLC Method Development.2nd. New York: Wiley Interscience. 1997. 765 p.
TRAPP, O.; CACCAMESE, S.; SCHMIDT, C.; BOHMER, V.; SCHURIG, V. Enantiomerization of an inherently chiral resorcarene derivative: determination of the interconversion barrier by computer simulation of the dynamic HPLC experiment. Tetrahedron: Asymmetry, v.12, n.10, p.1395-1398. 2001a.
TRAPP, O.; SCHURIG, V. ChromWin - A computer program for the determination of enantiomerization barriers in dynamic chromatography. Computers & Chemistry, v.25, n.2, Mar, p.187-195. 2001b.
TRAPP, O.; TRAPP, G.; SCHURIG, V. Direct calculation and computer simulation of the enantiomerization barrier of oxazepam in dynamic HPLC experiments--a comparative study. J Biochem Biophys Methods FIELD Full Journal Title:Journal of biochemical and biophysical methods, v.54, n.1-3, p.301-13. 2002.
WICK, C.D.; SIEPMANN, J.I.; SCHURE, M.R. Simulation studies on the effects of mobile- phase modification on partitioning in liquid chromatography. Analytical Chemistry, v.76, n.10, p.2886-2892. 2004.