HYDROPHILIC INTERACTION CHROMATOGRAPHY (HILIC): STATE OF THE ART AND APPLICATIONS

Silva, Carla Grazieli Azevedo da; Bottoli, Carla Beatriz Grespan; Collins, Carol H.

doi:10.5935/0100-4042.20160003

Carla Grazieli Azevedo da Silva ^**e-mail: carlag@live.com

Instituto de Química, Universidade Estadual de Campinas, 13083-970 Campinas - SP, Brasil

Carla Beatriz Grespan Bottoli

Instituto de Química, Universidade Estadual de Campinas, 13083-970 Campinas - SP, Brasil

Carol H. Collins

Instituto de Química, Universidade Estadual de Campinas, 13083-970 Campinas - SP, Brasil

*e-mail: carlag@live.com

Figures (11)
Tables (1)

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Figura 1
Número de publicações científicas obtidas através da busca do termo “hydrophilic interaction chromatography” no portal ISI/Web of Science de 1990 até 2014

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Figura 2
Exemplo de seleção do tipo de modalidade cromatográfica em função da polaridade dos analitos medida pelo log P

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Figura 3
Relação entre HILIC e as demais modalidades principais de cromatografia líquida. Adaptado da ref. 6

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Figura 4
Tipos de interações presentes na cromatografia por interações hidrofílicas (HILIC): partição hidrofílica dos solutos da amostra entre a fase móvel (orgânica) e a camada aquosa sobre a superfície da fase estacionária; interação entre os átomos polares presentes nos solutos e a superfície polar da fase estacionária (interações por ligações de hidrogênio), interações eletrostáticas e hidrofóbicas. Na ilustração o soluto está representado pela molécula da citosina; a SP é a sílica pura em (a) e, em (b) do tipo zwitteriônica a base de sílica funcionalizada com grupos sulfobetaína. A MP utilizada foi ACN/H₂O

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Figura 5
Separação de uma mistura de saponinas derivadas de triterpenos em HILIC e em RP. Detecção UV a 210 nm. Fase móvel: H2O (A) e ACN (B). Gradiente HILIC: 0-10 min, A:B (15:85, v/v)→A:B (20:80, v/v), 10-20 min, A:B (20:80, v/v)→A:B (35:65, v/v). Gradiente RP: 0-20 min, A:B (80:20, v/v)→A:B (70:30, v/v), 20-35 min, A:B (70:30, v/v)→A:B (50/50, v/v). Coluna cromatográfica Click TE-RA (a base de mercapto-sílica modificada com rebaudioside A (150 mm × 4.6 mm i.d., 5μm), labmade). Analitos: (1) ginsenoside Mc, (2) gypenoside XIII, (3) gin-senoside Rg3, (4) notoginsenoside Fe, (5) notoginsenoside Fd, (6) ginsenoside Rd ,(7) ginsenoside Rc, (8) notoginsenoside Fa. Adaptado da Ref. 40

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Figura 6
Reações do tipo click chemistry envolvidas na preparação da SP HILIC baseada em sílica modificada com grupos tiol e carboxila e o seu desempenho na separação de 13 nucleosídeos em (a) e o desempenho de uma SP preparada por click chemistry modificada com grupos amino na separação de quatro compostos orgânicos com características básicas em (b). Dimensões das colunas cromatográficas: 150 mm × 4.6 mm em (a) e 100 mm × 2.1 mm em (b). Analitos: (1) timina, (2) uracila, (3) timidina, (4)desoxiadenosina, (5) uridina, (6) adenina, (7) adenosina, (8) citosina, (9) deoxicitidina, (10) guanina, (11) desoxiguanosina, (12) citidina e (13) guanosina em (a). Em (b), (1) difenilamina, (2)cafeína, (3) teofilina, (4) diprofilina. Adaptadas das refs. 57 e 58

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Figura 7
Separações de ácidos monocarboxílicos polares em (a) e separação de ácidos multi-carboxílicos em (b). Condições cromatográficas em (a): vazão: 1 mL min^-1; MP: ACN: tampão acetato de sódio 10 mmol L^-1 (95:5 v/v), pH 6; detecção 254 nm. Condições cromatográficas em (b): vazão: 1 mL min^-1; MP: ACN: tampão acetato de sódio 3 mmol L^-1 (50:50 v/v), pH 11; detecção 254 nm. Em (a) e (b) foi utilizada coluna à base de titânia (TiO2) (150 mm × 4.6 mm, 5 μm). Adaptada da ref. 78

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Figura 8
Diagrama para seleção de uma SP tipo HILIC de acordo com as propriedades químicas dos analitos a serem separados. Adaptada das refs. 94 e 95

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Figura 9
Diagrama tipo aranha das 23 colunas cromatográficas caracterizadas por Wang et al.,104 utilizando a HILIC para os cinco tipos de interações avaliadas pelo modelo dos parâmetros de solvatação: h, habilidade de realizar partição hidrofílica; a: acidez; b: basicidade; c: capacidade de realizar troca catiônica; d: capacidade de realizar troca aniônica. Adaptada da ref. 104

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Figura 10
Perfil de retenção de compostos polares utilizando como MP MeOH:10 mmol L^-1 CH₃COONH₄ (90:10 v/v) em (a) e utilizando ACN:10 mmol L^-1CH3COONH₄ (90:10 v/v) em (b). Coluna cromatográfica: Cosmosil HILIC (sílica modificada com grupos triazóis). Analitos: eritrol, leucina, tris(hidroximetil)aminometano, e ácido guanidoacético. Adaptada da referência 106

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Figura 11
Perfil de separação dos metabólitos de ratos obesos em (a) e magros em (b) separados por HILIC e identificados por MS. A extração do íon m/z 154,517 revelou melhor detectividade desse analito em HILIC quando comparado com o modo em RP. Adaptada da ref. 133

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Tabela 1
Aplicações recentes da separação de compostos por HILIC

Analito	Matriz	Fase estacionária	Fase móvel	Tipo de detecção	Referência
Solutos polares neutros (dimetilformamida, tolueno, formamida e tiuréia)	padrões	tipo zwitteriônica (em suporte de sílica monolítica); coluna com 475 mm × 75 μm (capilar)	ACN/H2O (90:10, v/v), com vazão de 100 μL min^-1 (modo isocrático)	UV	⁵5 Lin, H.; Ou, J.; Zhang, Z.; Dong, J.; Wu, M.; Zou, H.; Anal. Chem. 2012 , 84, 2721.
Fármacos (albuterol, bametano, nicotina e cotinina)	padrões	sílica pura, coluna com 50 mm × 2,0 mm, 5 μm diâmetro de partícula	ACN/H2O acidificada com 0,2% de ácido fluoroacético (70:30, v/v); com vazão de 0,5 mL min^-1 (modo isocrático)	ESI-MS	¹¹11 Naidong, W.; Shou, W.; Chen, L.Y.; Jiang, X. L.; J. Chromatogr. B2001 , 754, 387.
Antioxidantes (flavonas e ácidos fenólicos)	cerveja	sílica modificada com grupos diol ou polietilenoglicol (PEG); coluna com 150 mm × 2,1 mm, 5 μm diâmetro de partícula (PEG) e 125 mm × 4,0 mm, 5 μm de diâmetro de partícula (diol)	ACN/tampão acetato 10 mmol L^-1, pH 3,0, 96:4 (v/v), com vazão de 0,5 mL min^-1; (modo isocrático) (coluna PEG) e ACN/tampão acetato 10 mmol L^-1 (pH 3,0) com vazão de 0,8 mL min^-1 (modo gradiente) (coluna diol)	UV	¹⁶16 Jandera, P.; Hajek, T.; J. Sep. Sci.2009 , 32, 3603.
Bases nitrogenadas	padrões	tipo zwitterionica (em suporte de silica), coluna com 100 mm × 2,1 mm, 3 μm diâmetro de partícula	ACN/tampão acetato 10 mmol L^-1, (95:5, v/v), com vazão de 0,2 mL min‑1; (modo isocrático)	UV	²⁰20 Qiao, L.; Dou, A.; Shi, X.; Li, H.; Shan, Y.; Lu, X.; Xu, G.;J. Chromatogr. A2013 , 1286, 137.
Nucleosídeos	padrões	sílica modificada com líquido iônico, coluna com 100 mm × 2,1 mm, 3 μm diâmetro de partícula	ACN/tampão formato 10 mmol L^-1, (95:5, v/v), com vazão de 0,2 mL min^-1, (modo isocrático)	UV	²²22 Qiao, L.; Li, H.; Shan, Y.; Wang, S.; Shi, X.; Lu, X.; Xu, G.;J. Chromatogr. A2014 , 1330, 40.
Nucleosídeos	padrões	sílica modificada com grupos diol, coluna com 100 mm × 2,1 mm, 2,7 μm diâmetro de partícula	ACN/tampão acetato 10 mmol L^-1, pH 5,0 (95:5, v/v), com vazão de 0,3 mL min^-1 (modo gradiente)	UV	³⁹39 Bell, D. S.; LCGC North Am.2015 , 33, 90.
Saponinas	padrões	mercapto-sílica modificada com rebaudioside A, coluna com 150 mm × 4,6 mm, 5 μm diâmetro de partícula	ACN/H2O (85:15, v/v), com vazão de 0,3 mL min^-1 (modo gradiente)	UV	⁴⁰40 Liang, T.; Fu, Q.; Shen, A.; Wang, J.; Xin, H.; Guo, K. Y.; Liang, X.; J. Chromatogr. A2015 , 1388, 110.
Nucleosídeos	padrões	sílica modificada com glicosídeo de esteviol, coluna com 150 mm × 4,6 mm, 5 μm diâmetro de partícula	ACN/tampão formato 100 mmol L^-1, pH 3,0 (90:10, v/v), com vazão de 0,3 mL min^-1 (modo gradiente)	UV	⁴⁰40 Liang, T.; Fu, Q.; Shen, A.; Wang, J.; Xin, H.; Guo, K. Y.; Liang, X.; J. Chromatogr. A2015 , 1388, 110.
Açucares	Folhas de L. lucidus	sílica modificada com glicosídeo de esteviol, coluna com 150 mm × 4,6 mm, 5 μm diâmetro de partícula	ACN/H2O (85:15, v/v), com vazão de 0,3 mL min^-1 (modo isocrático)	ELSD	⁴⁰40 Liang, T.; Fu, Q.; Shen, A.; Wang, J.; Xin, H.; Guo, K. Y.; Liang, X.; J. Chromatogr. A2015 , 1388, 110.
Oligossacarídeos	pele de sapo (medicamento da medicina chinesa tradicional)	sílica modificada com ciclodextrinas, coluna com coluna com 150 mm × 4,6 mm, 5 μm diâmetro de partícula	ACN/tampão acetato 100 mmol L^-1 (90:10, v/v), vazão de 1 mL min^-1 (modo gradiente)	ELSD	⁵⁵55 Guo, Z.; Jin, Y.; Liang, T.; Liu, Y.; Xu, Q.; Liang, X.; Le, A.;J. Chromatogr. A2011 , 1216, 257.
Nucleosídeos	padrões	sílica modificada com grupos tiol e carboxila, coluna com 150 mm × 4,6 mm, 5 μm diâmetro de partícula	ACN/tampão acetato 20 mmol L^-1, pH 6,5, 89:11(v/v), vazão de 1 mL min^-1 (modo isocrático)	UV	⁵⁷57 Peng, X. T.; Lui, T.; Ji, S. X.; Feng, Y .Q.; J. Sep. Sci.2013 , 36, 2571.
Ácidos carboxílicos	padrões	titânia, coluna com coluna com 150 mm × 4,6 mm, 5 μm diâmetro de partícula.	ACN/tampão acetato 10 mmol L^-1, (95:5, v/v), com vazão de 1 mL min^-1, (modo isocrático)	UV	⁷⁸78 Zhou, T.; Lucy, C. A.; J. Chromatogr. A2010 , 1217, 82.
Metabólitos	urina de ratos	Sílica pura, coluna com 250 mm × 4 mm, 4 μm diâmetro de partícula	ACN (0,2% de ácido fórmico)/H2O (com 100 mmol L^-1 NH3), (90:10, v/v), com vazão de 0,5 mL min^-1 (modo gradiente)	ESI-MS	¹³³133 Godejohann M.; J. Chromatogr. A2006 , 1156, 87.
Mononucleotídeos	leite	sílica modificada com grupos amina, amida e diol; coluna com 150 mm × 4,6 mm, 5 μm diâmetro de partícula	ACN/H2O acidificada, pH 2,5, (70:30, v/v), com vazão de 0, 8 mL min^-1; (modo isocrático)	DAD	¹³⁴134 Sfakianaki, A. G.; Stalikas, C. D.; Food Chem.2015 , 184, 188.
Biomarcadores	suco de laranja, leite	sílica modificada com grupos amina; coluna com 250 mm × 4,6 mm, 5 μm diâmetro de partícula	ACN/tampão fosfato 10 mmol L^-1, pH 4,75, com vazão de 1,2 mL min^-1; (modo isocrático)	UV	¹³⁵135 Zuo, R., Zhou, S.; Zuo, Y.; Deg, Y.; Food Chem.2015 , 182, 242.
Metabólitos urinários	urina	tipo zwitterionica (em suporte de silica), coluna com 150 mm × 2,1 mm, 5 μm diâmetro de partícula	ACN/tampão acetato 50 mmol L^-1, com vazão de 0,2 mL min^-1; (modo gradiente)	ESI-MS	¹³⁶136 Trivedi, D. K.; Iles, R. K.; Biomed. Chromatogr.2015 , 29, 240.
Cocaína e seus metabólitos	folhas de coca, cabelo humano	sílica pura, coluna com 100 mm × 2,1 mm, 2,7 μm diâmetro de partícula	ACN/tampão formiato 10 mmol L^-1, pH 4,2, com vazão de 0,3-0,5 mL min‑1; (modo gradiente)	ESI-MS	¹³⁷137 Rubio, N. C.; Hastedt, M.; Gonzalez, J.; Pragst, F.; Int. J. Legal Med.2015 , 129, 69.
Fármacos	plasma humano	sílica pura, coluna com 250 mm × 4,6 mm, 5 μm diâmetro de partícula	ACN/tampão formiato 10 mmol L^-1, pH 5,5, 90:10, (v/v), com vazão de 1,0 mL min^-1 (modo isocrático)	UV	¹³⁸138 Yuan, Y.; Liao, Z. J.; Wang, F. L.; Zhang, H. L.; Guo, Y.; Li, R. P.; J. Liq. Chromatogr. Relat. Technol.2013 , 36, 958.

[1] *e-mail: carlag@live.com