Projeto e construção de um sistema ambientalmente amigável para cromatografia líquida em escala capilar (cLC) e nano (nanoLC)

• Processo: 22/07787-5
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2023
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Analítica
• Pesquisador responsável: Deyber Arley Vargas Medina
• Beneficiário: Deyber Arley Vargas Medina
• Empresa: Nano Separation Technologies Indústria, Comércio e Representações Ltda
• CNAE: Fabricação de produtos químicos não especificados anteriormente ; Fabricação de máquinas e equipamentos para uso industrial específico não especificados anteriormente ; Pesquisa e desenvolvimento experimental em ciências físicas e naturais
• Município: São Carlos
• Bolsa(s) vinculada(s): 23/02368-7 - Aspectos mecatrônicos no projeto e construção de um sistema ambientalmente amigável para cromatografia líquida em escala capilar (cLC) e nano (nanoLC), BP.TT; 23/02154-7 - Projeto e construção de um sistema ambientalmente amigável para cromatografia líquida em escala capilar (cLC) e nano (nanoLC), BP.PIPE
• Assunto(s): Cromatografia líquida Instrumentação Miniaturização
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: capilar | capilarLC | cromatografia liquida | flow splitter | miniaturized instrumentation | nano Flow | nanoLC | Cromatografia liquida

Resumo

A América Latina, o Brasil e o Estado de São Paulo contam com um grande número de indústrias, universidades e centros de pesquisa (ex. EMBRAPA, IPT, Instituto Butantã, IPEN, e muitos outros) que fazem uso cotidianamente da técnica cromatografia líquida (LC). Toda a tecnologia usada nesta área é importada, principalmente dos Estados Unidos da América do Norte (USA) e da Europa. Não existem na região, empresas dedicadas ao desenvolvimento de instrumentação, e/ou tecnologia de ponta, para análises cromatográficas. Este projeto pretende dar início ao estabelecimento de um Núcleo de Inovação Tecnológica na empresa Nano Separation Technology (NST), em São Carlos, SP, cidade a qual concentra elevado número de pesquisadores altamente capacitados e treinados em tecnologia de ponta, especialmente nas áreas de engenharia (mecânica, computação, mecatrônica, elétrica), química, física especializada em instrumentação, e outros afins. Esta disponibilidade seria de grande utilidade para o desenvolvimento de instrumentação brasileira de alta eficiência/qualidade para as áreas de cromatografia e espectrometria de massas, pois, a despeito da intensa utilização no país, o mesmo é carente de tecnologia visando a produção de equipamentos, peças, e diferentes dispositivos. Na primeira fase (Fase I) do projeto proposto pretende-se desenvolver uma solução de baixo custo que facilite a migração da indústria interessada para o uso de LC em escala miniaturizada (capilar/nanoLC), aproveitando as capacidades instrumentais e tecnológicas já nelas instaladas. O uso de capilar/nanoLC traz importantes benefícios analíticos (metodológicos) - além de ambientais, toxicológicos (saúde dos analistas) e econômicos - derivados da redução do consumo de solventes em até 20 mil vezes. No entanto, a instrumentação para LC miniaturizada ainda é escassa e custosa. Consumíveis, peças e serviços de instalação e manutenção, ainda são de difícil aquisição no Brasil. Além disso, empresas usuárias da LC já contam com uma grande capacidade tecnológica instalada através de um investimento considerável de recursos em instrumentos que operam em escala convencional (mL/min). Portanto, nesta primeira fase (Fase I), propõe-se o desenvolvimento de uma plataforma para adequação de cromatógrafos líquidos convencionais, independentemente da marca, modelo e ano de fabricação, afim de operarem com vazões de fase móvel na faixa entre 50nL/min e 50 µL/min. O sistema será constituído por: i)Um dispositivo mecânico de divisão de fluxo (splitter) de alta precisão, o qual permitirá operar em fluxos na escala de µL/min (microLC) e nL/min (nanoLC) empregando uma bomba comercial convencional; ii)Um sistema de minimização do volume de introdução da amostra (injeção), que evite o alargamento e a distorção das bandas cromatográficas por sobrecarga da coluna miniaturizada; iii)Uma cela de detecção UV para micro/nanoLC, capaz de possibilitar a detecção em escala miniaturizada, com mínimo de ruído e alargamento da banda cromatográfica ocasionados por dispersão na cela de detecçãoiv)Uma coluna capilar de dimensões micro (d.i - 1mm) ou nano (d.i. <- 0500 mm), adequada para operar nessas escalas com a plataforma desenvolvida durante o projeto. (AU)