Soluções instrumentais para adaptação de HPLC convencional às operações em escalas capilar e nano

• Processo: 25/15493-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2025
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Analítica
• Pesquisador responsável: Edwin Martin Cardenas Contreras
• Beneficiário: Edwin Martin Cardenas Contreras
• Empresa: Nano Separation Technologies Indústria, Comércio e Representações Ltda
• CNAE: Fabricação de produtos farmoquímicos ; Pesquisa e desenvolvimento experimental em ciências físicas e naturais
• Vinculado ao auxílio: 23/16797-7 - Soluções Instrumentais para Adaptação de HPLC Convencional às Operações em Escalas Capilar e Nano, AP.PIPE
• Assunto(s): Cromatografia líquida Cromatografia líquida de alta eficiência
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: capillaryLC | chromatography | Hplc | nanoLC | Cromatografia Líquida

Resumo

A América Latina, especialmente o Brasil e o Estado de São Paulo apresentam uma vasta diversidade de indústrias, universidades e centros de pesquisa, como a EMBRAPA, IPT, Instituto Butantã, IPEN, entre outros, os quais incorporam a técnica de cromatografia líquida (LC) em sua rotina. No entanto, é importante notar que toda a tecnologia associada a essa área é importada, principalmente dos Estados Unidos da América do Norte (EUA) e da Europa. Até o momento, ainda não existem empresas na América Latina dedicadas ao desenvolvimento de instrumentação e tecnologia avançada para análises cromatográficas. Este projeto tem como objetivo inicial estabelecer um Núcleo de Inovação Tecnológica na empresa Nano Separation Technology (NST), situada em São Carlos, SP. Essa cidade reúne um notável grupo de pesquisadores altamente qualificados e treinados em tecnologia de ponta, especialmente nas áreas de engenharia (mecânica, computação, mecatrônica, elétrica), química e física, sendo especializada em instrumentação científica, entre outras correlatas. Essa abundância de conhecimento e experiência é de suma importância para o desenvolvimento de instrumentação brasileira, de alto desempenho e qualidade, nas esferas de cromatografia e espectrometria de massas. Embora essas técnicas sejam amplamente adotadas no país, é evidente a carência de tecnologia local para a produção de equipamentos, peças e dispositivos associados. Por outro lado, a transição da LC convencional para escalas miniaturizadas (capilar/nanoLC) traz consigo benefícios significativos não somente em termos analíticos e metodológicos, mas também em aspectos ambientais, toxicológicos (relacionados à saúde dos analistas) e econômicos, devido à redução drástica no consumo de solventes. Entretanto, a instrumentação para LC miniaturizada ainda é limitada e dispendiosa. Instrumentos e itens essenciais como consumíveis, peças e serviços de instalação e manutenção são de difícil obtenção no Brasil. Além disso, empresas que já empregam LC convencional (em escala mL/min) fizeram um considerável investimento em tecnologia convencional, e a substituição de seu parque tecnológico por instrumentos capilar/nanoLC resulta inviável. Na primeira fase (Fase I) do projeto proposto, foi investigada a viabilidade de desenvolver-se uma solução acessível que facilitasse a adoção da LC em escala miniaturizada (capilar/nanoLC), aproveitando as capacidades instrumentais e tecnológicas já existentes nas empresas. Protótipos preliminares de sistemas de divisão de fluxo, alças de injeção, células de detecção e colunas miniaturizadas foram criados, demonstrando a possibilidade de adaptar instrumentos de LC convencionais para a operação na escala capilar/nano com poucas modificações e investimentos reduzidos. Na Fase II, o intuito é aprimorar os protótipos elaborados durante a Fase I, com o objetivo de desenvolver uma plataforma sólida e otimizada por meio da qual cromatógrafos líquidos convencionais possam ser facilmente ajustados para operar nas escalas capilar/nano (com vazões de fase móvel entre 50nL/min e 10 µL/min), sem afetar suas capacidades de operação em escala convencional. A plataforma incluirá uma série de soluções instrumentais comercializáveis, tanto individualmente quanto em conjunto, tais como: i) Colunas cromatográficas miniaturizadas para capilar/nanoLC; ii) Sistemas ativos de divisão de fluxo, capazes de gerar vazões estáveis na escala de µL/min (microLC) e nL/min (nanoLC), utilizando bombas convencionais, permitindo a reciclagem e economia de solventes; iii) Sistemas de injeção adaptáveis para introdução de amostra nas escalas capilar/nanoLC; iv) Celas de detecção UV para capilar/nanoLC, adaptáveis aos detectores de LC convencionais, sem necessidade de modificações instrumentais adicionais. Dessa forma, o projeto visa impulsionar a inovação tecnológica no campo da cromatografia líquida, simplificando a utilização e a adoção da capilar/nanoLC, preenchendo uma lacuna presente no mercado.