Determinação de monoacilglicerídeos em biodiesel



A actividade do grupo de Tecnologia de Separação e Detecção do Instituto de Carboquímica (CSIC) em Saragoça, Espanha, tem-se centrado no desenvolvimento de técnicas analíticas originais para a caracterização de misturas complexas de lípidos e/ou hidrocarbonetos. A HPTLC tem sido raramente utilizada para análises petroquímicas e de biocombustíveis, embora seja uma técnica adequada para este tipo de amostras, especialmente quando se pretende determinar classes de compostos, e não espécies individuais. Como todos os compostos de uma amostra são armazenados na placa após o desenvolvimento, é possível uma análise quantitativa. Esta é uma vantagem
relação à cromatografia em coluna, na qual compostos polares e/ou de elevado peso molecular em combustíveis podem ser adsorvidos de forma irreversível na fase estacionária.

Introdução
O biodiesel é um combustível alternativo à base de lípidos, composto principalmente por ésteres metílicos de ácidos gordos. É utilizado como substituto total ou parcial do gasóleo derivado do petróleo, quer na sua forma pura (B100), quer misturado com o gasóleo em diferentes proporções (BX, sendo X a percentagem em volume de B100 na mistura), sem exigir qualquer modificação essencial nos motores de ignição. Um teor de éster metílico de ácido gordo inferior a 98% em peso indica condições de reação inadequadas para a produção de biodiesel e, portanto, a presença de impurezas no produto final. Uma classe de impurezas no biodiesel são os monoacilglicerídeos, que podem causar obstrução nos filtros de combustível. A norma europeia UNE EN 14214:2013 estabelece que a sua concentração máxima em BX deve ser de 0,8% em peso [1].
 
Como técnica modular e flexível, os sistemas hifenizados baseados em HPTLC podem ser concebidos combinando diferentes abordagens relativas a sistemas de desenvolvimento cromatográfico e detetores em modo sequencial. É relatado um procedimento hifenizado que fornece a determinação quantitativa dos monoacilglicerídeos como uma classe de compostos na amostra de BX, bem como o perfil de composição de BX, se desejado, todos obtidos a partir de uma única placa.

Camada
Placa de HPTLC de sílica gel 60, 20 x 10 cm (Merck), pré-lavada por revelação com tetra-hidrofurano até 90 mm

Aplicação do padrão e da amostra
Aplicação em banda do padrão de monoacilglicerídeos 1 mg/mL (0,1–2,5 μL) e da amostra de BX 100 mg/mL (25 μL) utilizando o Amostrador Automático de TLC (ATS 4)

Cromatografia
Revelação em 3 etapas com um sistema AMD 2, começando com 100% de éter metílico de t-butilo (até 40 mm), seguido de diclorometano-n-heptano 4:1 até 60 mm e depois 3:2 até 90 mm como distância de migração final

Derivatização pós-cromatográfica
A placa foi imersa numa solução metanólica de primulina a 0,02% utilizando o Dispositivo de Imersão Cromatográfica, tempo de imersão 2 s e velocidade de imersão de 5 cm/s.

Densitometria
Medição de fluorescência a 366/>400 nm utilizando o Scanner TLC 3

Espectrometria de massas
As zonas foram eluídas com metanol a um fluxo de 0,2 mL/min através da interface TLC-MS (4 x 2 mm oval elution head) num MS com armadilha de iões (Bruker Esquire 3000 Plus) operando em modo ESI positivo (ESI+). Os brancos do fundo da placa também foram registados.
Resultados e discussão
O densitograma AMD 2 mostrou o pico de monoacilglicerídeos do BX na distância de migração de 15 a 20 mm. Outros lípidos detetados foram os diacilglicerídeos, os triacilglicerídeos, os ácidos gordos (20 a 60 mm) e os ésteres metílicos de ácidos gordos (60 a 83 mm), a classe química preponderante. O pico da amostra a 86 mm migrou da mesma forma que o gasóleo puro, correspondendo à componente diesel na mistura.



A área do pico da soma dos monoacilglicerídeos aumentou com a proporção de B100 em BX, como visível no densitograma de B5 e B20.
A derivatização pós-cromatográfica com o reagente primulina (denominada deteção de fluorescência por alterações de intensidade, FDIC [2]) é uma interação não covalente, gerando um aumento da fluorescência de moléculas com longas cadeias de hidrocarbonetos (por exemplo, lípidos e hidrocarbonetos saturados). Esta adsorção não prejudicou os registos de MS subsequentes. Após a derivatização, a banda de monoacilglicerídeos (16–20 mm) da amostra de B100 foi transferida para ESI-MS utilizando a interface TLC-MS e comparada com o padrão de monoacilglicerídeos correspondente. O sinal de massa em m/z 379,3, que correspondeu ao 1-oleoil glicerol, foi o sinal mais abundante na amostra analisada.
O espectro de HPTLC-ESI exibiu também outros iões correspondentes a outros monoacilglicerídeos da amostra. Assim, podem ser obtidos os perfis de ácidos gordos dos monoacilglicerídeos correspondentes no BX, úteis para identificar a origem dos lípidos no biodiesel (i.e., óleo alimentar vegetal, animal, residual).


A quantificação dos monoacilglicerídeos foi realizada através do padrão de 1-oleoil glicerol. O método proposto foi adequado para a determinação de monoacilglicerídeos em BX (X≥5) a baixas concentrações, de acordo com as normas atuais.


 
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