Diferenças entre as colunas de HPLC C8 e C18

Você já se perguntou como os cientistas separam os componentes de misturas tão complexas? A cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) é uma técnica poderosa que consegue fazer exatamente isso, e, no centro deste processo está um elemento crítico: a coluna de cromatografia. Nem todos os compostos possuem o mesmo perfil de comportamento físico-químico, e por esse motivo, foi necessário desenvolver diversos tipos de coluna diferentes, mas o que varia entre as colunas? O que essas variações representam quimicamente nas separações? Preparamos para nossos leitores um interessante texto comparando as colunas C8 e C18 para trazer nossos leitores a esse fascinante mercado.

Quais são as diferenças entre as colunas de HPLC C8 e C18?

Os seguintes fatores diferenciam as colunas C8 e C18:

1. Composição Química
2. Eficiência de retenção e separação;
3. Hidrofobicidade e polaridade;
4. Compatibilidade de amostras;
5. Considerações sobre Fase Móvel;
6. Considerações Práticas, etc.

Escolher a coluna de HPLC certa é como escolher a chave perfeita para uma fechadura específica. Existem diferentes tipos de colunas, cada uma feita para interagir com vários componentes de amostra de maneiras exclusivas. Escolher a coluna HPLC correta garante uma separação ideal, permitindo isolar e identificar os compostos desejados com precisão.

A seguir, começaremos a explicar detalhadamente cada fator.

Compreendendo as colunas C8 e C18

As colunas C8 e C18 são dois titãs no mundo das fases estacionárias de HPLC. Compreender suas características únicas é crucial para selecionar a ferramenta certa para suas necessidades de separação. Vamos nos aprofundar em suas definições e aplicações:

Colunas C8: a versátil

• Definição: uma coluna C8 apresenta uma superfície de sílica modificada com uma camada de cadeias de oito carbonos (octilsilano).
• Características: em comparação com a coluna C18, a C8 possui uma fase estacionária mais curta e menos hidrofóbica (repelente à água). Isso se traduz em:
  • Tempos de retenção mais curtos: os analitos passam menos tempo interagindo com a coluna, levando a separações mais rápidas.
  • Mais adequado para analitos moderadamente polares: compostos com alguma polaridade podem navegar eficientemente pelo labirinto C8.
  • Rejeição de pico reduzida: picos mais nítidos no cromatograma resultante, indicando uma separação mais limpa.

Colunas C18: a potência para separações não polares

• Definição: a coluna C18 possui uma superfície de sílica ligada a cadeias de dezoito carbonos (octadecilsilano).
• Características: a cadeia de carbono mais longa nas colunas C18 oferece um ambiente mais hidrofóbico com:
  • Retenção mais forte: os analitos interagem mais com a fase estacionária, resultando em tempos de retenção mais longos.
  • Ideal para analitos não polares: compostos com polaridade mínima encontram uma forte afinidade com a superfície C18.
  • Maior seletividade: as interações fortes, às vezes, podem levar a uma melhor separação de compostos muito semelhantes.

Aplicações para cada campeã:

• Colunas C8: brilham na separação de analitos moderadamente polares, como produtos farmacêuticos, produtos naturais e algumas biomoléculas.
• Colunas C18: reinam supremas para analitos não polares e hidrofóbicos, incluindo lipídios, esteróides e ácidos graxos.

1. Composição Química

As fases ligadas são superfícies de sílica quimicamente modificadas, que formam a fase estacionária em colunas de HPLC. Essas modificações influenciam a forma como os analitos interagem com a coluna, impactando a eficiência da separação.

Explicação das fases vinculadas octil (C8) e octadecil (C18)

Fase vinculada Descrição

Octil (C8)

As partículas de sílica são ligadas por uma camada de cadeias de oito carbonos (octilsilano). Isso cria um ambiente moderadamente hidrofóbico.

Octadecil (C18)

As partículas de sílica são ligadas por uma camada de cadeias de dezoito carbonos (octadecilsilano). Isso cria um ambiente mais hidrofóbico em comparação com as C8.

Impacto do comprimento da cadeia de carbono no desempenho da coluna

O comprimento da cadeia de carbono na fase vinculada afeta significativamente o desempenho da coluna:

• Hidrofobicidade: cadeias mais longas (C18) criam um ambiente mais hidrofóbico, levando a interações mais fortes com analitos não polares e maiores tempos de retenção.
• Seletividade: as colunas C18, às vezes, podem oferecer melhor separação de compostos muito semelhantes devido às interações mais fortes.
• Tempos de retenção: as colunas C8, geralmente, levam a separações mais rápidas devido à cadeia de carbono mais curta e às interações mais fracas com os analitos.

2. Composição Química

A magia por trás das colunas C8 e C18 está em suas fases vinculadas, que são superfícies quimicamente modificadas nas partículas de sílica, dentro da coluna. Estas modificações desempenham um papel crucial na forma como os analitos interagem com a coluna, afetando, em última análise, a eficiência da separação.

Desempacotando as Fases Vinculadas:

• Octil (C8): aqui, a superfície da sílica é adornada com uma camada de cadeias de oito carbonos, conhecida como octilsilano. Isto cria um ambiente moderadamente hidrofóbico, o que significa que repele a água até certo ponto.
• Octadecil (C18): neste caso, as partículas de sílica estão ligadas por uma camada de cadeias de dezoito carbonos (octadecilsilano). Comparado às C8, isto cria um ambiente muito mais hidrofóbico, com uma maior aversão à água.

O comprimento da cadeia de carbono: um afinador para desempenho

O comprimento da cadeia de carbono na fase vinculada atua como uma chave de afinação para o desempenho da coluna. Veja como isso afeta a separação:

• Hidrofobicidade: à medida que o comprimento da cadeia aumenta (C8 à C18), a hidrofobicidade geral da fase estacionária fica mais forte. Isto se traduz em uma maior atração por analitos não polares, fazendo com que eles interajam mais com a coluna, levando a tempos de retenção mais longos.
• Seletividade: as interações mais fortes nas colunas C18 podem, às vezes, levar a uma melhor separação de compostos muito semelhantes. Essas diferenças sutis na interação com as cadeias de carbono mais longas podem ajudar a distinguir até mesmo moléculas muito semelhantes.
• Tempos de retenção: devido à interação mais fraca com os analitos, as colunas C8, com suas cadeias mais curtas, geralmente, resultam em separações mais rápidas. Os analitos passam menos tempo interagindo na fase estacionária, levando a uma eluição mais rápida através da coluna.

Resumindo: o comprimento da cadeia de carbono atua como um botão de volume para interações hidrofóbicas. Uma cadeia mais longa (C18) cria uma superfície mais “pegajosa” para analitos não polares, fazendo com que permaneçam mais tempo (maior retenção). Isto também pode fornecer um controle mais preciso para a separação de compostos semelhantes. No entanto, para analitos moderadamente polares, uma coluna C8, com cadeia mais curta, pode ser uma escolha melhor para obter tempos de análise mais rápidos.

3. Eficiência de retenção e separação

Vejam o gráfico!

Diferenças de tempo de retenção nas colunas C8 e C18.

4. Hidrofobicidade e Polaridade

A magia por trás das colunas C8 e C18 reside na sua capacidade de separar compostos com base na sua hidrofobicidade, ou seja na sua aversão à água. Vamos nos aprofundar em como a diferença de hidrofobicidade entre essas colunas influencia a separação.

C8 vs. C18: Um conto de duas hidrofobicidades

• Colunas C8: com suas cadeias mais curtas, de oito carbonos, as colunas C8 oferecem um ambiente moderadamente hidrofóbico. Isso significa que elas podem interagir com compostos apolares e moderadamente polares, embora em graus variados.
• Colunas C18: apresentando cadeias mais longas, de dezoito carbonos, as colunas C18 criam um ambiente muito mais hidrofóbico. Isto se traduz em uma atração mais forte por analitos não polares, com interação mínima com polares, os que gostam de água.

Impacto da hidrofobicidade na separação:

A diferença na hidrofobicidade entre as colunas C8 e C18 influencia significativamente em como elas separam compostos polares e não polares:

• Compostos não polares: estes encontram um forte lar nas colunas C18 devido à sua aversão compartilhada à água. Eles interagem extensivamente com as longas cadeias de carbono, levando a tempos de retenção mais longos. Por outro lado, nas colunas C8, os compostos não polares experimentam uma atração mais fraca, resultando em uma eluição mais rápida.
• Compostos Polares: sendo atraídos pela água, os compostos polares têm interação mínima na fase estacionária hidrofóbica das colunas C8 e C18. No entanto, o comprimento mais curto da cadeia de C8 oferece um ambiente ligeiramente menos hidrofóbico. Isto pode permitir que alguns compostos moderadamente polares passem através da coluna C8 mais facilmente em comparação com a C18, onde podem sofrer alguma retenção indesejada.

5. Compatibilidade de amostra

Quando se trata de análise por HPLC, a escolha da coluna certa vai além da hidrofobicidade e dos tempos de retenção. A compatibilidade das amostras desempenha um papel crucial para garantir separações eficientes e proteger sua coluna contra danos.

Veja como as colunas C8 e C18 diferem em sua compatibilidade com vários tipos de amostra:

Colunas C8: uma abordagem mais versátil

• Pontos fortes: a coluna C8 oferece maior compatibilidade com uma gama mais ampla de polaridades de amostra. Seu ambiente moderadamente hidrofóbico lhe permite lidar com analitos não-polares e moderadamente polares, até certo ponto.
• Considerações: embora a C8 possa lidar com analitos moderadamente polares, compostos altamente polares ainda podem sofrer alguma retenção, afetando, potencialmente, a eficiência da separação. Além disso, para amostras altamente não-apolares, a C8 pode não fornecer a retenção mais forte necessária para uma resolução ideal.

Colunas C18: a potência para Amostras Não Polares

• Pontos fortes: as colunas C18 são excelentes em compatibilidade com amostras não polares devido à sua natureza altamente hidrofóbica. Esta forte atração leva a uma excelente retenção e separação destes analitos.
• Considerações: a forte hidrofobicidade do C18 pode ser uma faca de dois gumes — compostos altamente polares podem ficar excessivamente retidos, levando ao alargamento do pico e a possíveis danos à coluna. Além disso, amostras com alto conteúdo iônico podem interagir com a base de sílica da coluna C18, afetando o formato dos picos e a vida útil da coluna.

Escolhendo a combinação certa:

Aqui está o divisor de águas para ajudá-lo a selecionar a coluna mais compatível para sua amostra:

• Amostras não-polares: C18 é a vencedora, oferecendo excelente retenção e separação.
• Amostras Moderadamente Polares: a C8 pode ser uma boa escolha, proporcionando um equilíbrio entre retenção e eluição. Contudo, para analitos altamente polares dentro desta faixa, considere colunas alternativas com propriedades mais hidrofílicas.
• Amostras altamente polares: nem C8 nem C18 são ideais. Opte por colunas com fases estacionárias mais polares, projetadas para esses tipos de analitos.

Considerações adicionais:

• Solventes de Amostra: os solventes usados para dissolver sua amostra também podem afetar a compatibilidade. Certifique-se de que os solventes sejam compatíveis com a química da coluna, para evitar interações indesejadas ou a degradação da coluna.
• Matriz de amostras: matrizes de amostras complexas com uma mistura de polaridades podem exigir preparação adicional de amostras, ou produtos químicos de coluna especializados para obter separações ideais.

Ao compreender a compatibilidade entre sua amostra e coluna, você poderá melhorar sua separação e nitidez dos picos.

6. Considerações sobre a fase móvel

A fase móvel na cromatografia líquida desempenha um papel vital na separação do analito, sua composição pode ser significativamente influente na escolha da sua coluna. Aqui está um detalhamento das considerações da fase móvel para colunas C8 e C18, destacando seu impacto no desenvolvimento e otimização de métodos:

Colunas C8: uma dança mais flexível com fases móveis

• Quantidade de fases móveis: as colunas C8 oferecem uma gama mais ampla de compatibilidade com fases móveis. Você pode utilizar porcentagens aquosas mais altas (mais água) e porcentagens aquosas mais baixas (mais solventes orgânicos), com algum sucesso.
• Impacto na retenção: o uso de fases móveis com maior teor de água em colunas C8 pode levar a tempos de retenção mais curtos para os analitos. Por outro lado, fases móveis com menor teor de água resultarão em tempos de retenção mais longos. Essa flexibilidade permite o ajuste fino da separação, com base nas suas necessidades.
• Desenvolvimento de métodos: a compatibilidade mais ampla da C8 com fases móveis oferece mais liberdade durante o desenvolvimento de métodos. Você pode experimentar diferentes proporções de água para solvente orgânico, para obter os tempos de separação e retenção desejados para seus analitos.

Colunas C18: uma preferência por fases móveis ricas em orgânicos

• Preferência de fase móvel: as colunas C18 normalmente apresentam melhor desempenho com fases móveis contendo uma proporção maior de solventes orgânicos. Isto se alinha com sua forte natureza hidrofóbica, permitindo uma interação ideal com analitos não polares.
• Impacto na retenção: semelhante às C8, fases móveis com mais água nas colunas C18 levarão a tempos de retenção mais curtos. No entanto, devido à hidrofobicidade mais forte, mesmo com maior teor de água, as colunas C18 ainda podem reter analitos em maior extensão em comparação com as C8.
• Desenvolvimento de métodos: ao usar colunas C18, o desenvolvimento de métodos pode conter o foco na seleção e otimização de solventes orgânicos na fase móvel. Isso ajuda a alcançar o equilíbrio desejado entre retenção e resolução para seus analitos alvo.

7. Considerações Práticas

Agora que você se aprofundou nos aspectos técnicos das colunas C8 e C18, vamos explorar algumas considerações práticas para ajudá-lo a tomar uma decisão informada:

Custo e disponibilidade:

• Colunas C18: geralmente mais em conta, e amplamente disponíveis devido à sua grande demanda.
• Colunas C8: podem ser um pouco mais caras devido ao menor volume de produção, mas ainda estão prontamente disponíveis na maioria dos fornecedores de cromatografia.

Durabilidade e vida útil:

• Colunas C8 e C18: oferecem boa durabilidade, desde que com uso e manutenção adequados. Sua vida útil também depende de fatores como a frequência de uso, os tipos de amostras analisadas e as condições da fase móvel.

Facilidade de uso e manutenção:

• Colunas C8 e C18: ambas são relativamente fáceis de usar e manter. Elas exigem o cumprimento de práticas padrão para limpeza e regeneração de colunas de HPLC, para garantir seus desempenho e longevidade ideais.

Escolhendo o ajuste certo:

Ao fazer sua escolha, considere o seguinte:

• Tipo de amostra: para amostras não polares, C18 é a opção mais econômica. Para amostras moderadamente polares, C8 pode ser uma boa escolha, mas considere o potencial prejuízo na retenção em comparação com a C18.
• Orçamento: se o custo for uma grande preocupação, a C18 pode ser a opção mais adequada, devido ao seu preço mais baixo.
• Disponibilidade: ambas as colunas estão amplamente disponíveis, mas, em casos raros, a C8 pode ter disponibilidade de estoque um pouco menor dependendo do fornecedor.

Conclusão

Neste blog, exploramos as principais diferenças entre as colunas de HPLC C8 e C18, com foco em sua composição química, eficiência de retenção e separação, hidrofobicidade, compatibilidade de amostras, considerações de fase móvel, e aspectos práticos como custo e durabilidade.

• Composição Química: as colunas C8 possuem cadeias de carbono mais curtas (octil), enquanto as colunas C18 possuem cadeias de carbono mais longas (octadecil), tornando-as mais hidrofóbicas.
• Eficiência de retenção e separação: as colunas C8 proporcionam tempos de retenção mais curtos e são melhores para compostos polares, enquanto as colunas C18 oferecem tempos de retenção mais longos e são ideais para compostos não polares.
• Hidrofobicidade e polaridade: as colunas C8 são menos hidrofóbicas, tornando-as adequadas para compostos polares, enquanto as colunas C18 são altamente hidrofóbicas, adequadas para compostos não polares.
• Compatibilidade de amostras: as colunas C8 são versáteis para uma mistura de compostos polares e não polares, enquanto as colunas C18 se destacam com amostras altamente hidrofóbicas.
• Considerações sobre a fase móvel: as colunas C8 geralmente requerem menos solvente orgânico, enquanto as colunas C18 podem precisar de mais, afetando o desenvolvimento de método.
• Considerações práticas: as colunas C8 são, geralmente, mais econômicas, mas as colunas C18 oferecem maior durabilidade e vida útil mais longa.

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Se você tiver alguma dúvida ou precisar de atendimento personalizado para selecionar a coluna HPLC certa para sua aplicação, sinta-se à vontade para entrar em contato com o time Axios Brasil.

Time garantirá que você tenha os melhores resultados possíveis em suas análises de HPLC, além de orientação detalhada e suporte adaptado às suas necessidades.

Propriedades	C18	C8
Fase/td>	Octadecylsilane, endcapped	Octylsilane, endcapped
Silica	Spherical, high purity (Fe <20; Na <7; Ca <7; Ti <1; Al <1; Mg <1ppm)	Spherical, high purity (Fe <20; Na <7; Ca <7; Ti <1; Al <1; Mg <1ppm)
Tamanho da Partícula	5 µm	5 µm
Tamanho do Poro	180 Å	180 Å
Área Superficial	200 m²/g	200 m²/g
%C	~12%	~7.5%
Cobertura	~3 µmoles/m²	~3.4 µmoles/m²