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Filtros de seringa: Seu uso e principais características

Os Filtros de seringa são dispositivos usados para a filtração de líquidos em aplicações laboratoriais, farmacêuticas, químicas, industriais e outras. São usados para remover partículas, contaminantes e microrganismos, garantindo que os líquidos


Filtros de seringa: Seu uso e principais características

Os Filtros de seringa são dispositivos usados para a filtração de líquidos em aplicações laboratoriais, farmacêuticas, químicas, industriais e outras. São usados para remover partículas, contaminantes e microrganismos, garantindo que os líquidos processados estejam limpos e adequados para uso em análises ou experimentos.
São equipamentos pequenos e descartáveis, em sua maioria com 13mm ou 25mm, compostos por uma membrana filtrante e uma estrutura (carcaça) plástica que se conecta a uma seringa. Essa, geralmente de polipropileno ou outro material inerte, é projetada para suportar pressão e permitir fácil conexão à seringa, sendo a principal responsável pel a separação, podendo ser feitas de diferentes materiais, dependendo do tipo de aplicação.
Vale lembrar que, segundo Ronaldo Buissa Netto, químico e representante da Chromastore, as membranas filtrantes são filmes microporosos com tamanhos de poros específicos, responsáveis por reter partículas e microrganismos que excedem o tamanho dos seus poros e atuam como uma barreira física capturando material particulado em sua superfície.
“Como o próprio nome já diz, esses filtros são feitos para encaixar em seringas de baixo volume, com conexão luer-lock, criando o acoplamento perfeito entre eles. Sua aplicação principal é na preparação da amostra que será analisada em HPLCs e UHPLCs (Cromatógrafos líquido de alta eficiência e de ultra eficiência)” - explica Diego Carelli, gerente de marca da Filtrilo. 
Ainda segundo ele, os cromatógrafos são equipamentos que funcionam em condições muito específicas, as injeções são de microvolumes, o fluxo de solvente é baixo e atingem grandes taxas de pressão. Um HPLC pode trabalhar na casa dos 5000psi, já um UHPLC pode chegar aos incríveis 15000psi. Isso deixa claro que os componentes internos são extremamente delicados e é preciso ter cuidados com o que é injetado no sistema.
Uma amostra não filtrada pode conter partículas grandes demais para o aparelho. Tais partículas, em um primeiro momento, podem causar apenas o entupimento da agulha ou no loop do injetor, mas se continuarem a percorrer o sistema, os problemas podem aumentar de tamanho e complexidade para resolver.
O entupimento mais comum acontece na pré-coluna e coluna, mas os danos podem ocorrer em todo o conjunto, incluindo injetor e detector. Mesmo que a obstrução não ocorra, a lenta acumulação de partículas ao longo do tempo pode afetar a taxa de fluxo e criar interferências que reduzem a reprodutibilidade geral das análises.
Ou seja, o simples ato de filtrar a amostra pode evitar que se substitua a coluna e pré-coluna antes do planejado, tenha gastos com manutenção, perca tempo investigando a causa do problema ou tendo retrabalho ao realizar a corrida novamente.

Filtros de seringa: Seu uso e principais características

Como funcionam
Em resumo, os Filtros de seringa são ferramentas indispensáveis que garantem a qualidade e a integridade dos processos, protegendo tanto os equipamentos quanto os resultados obtidos. Assim, desempenham um papel crucial em diversas áreas devido a sua capacidade de pureza das amostras, uma vez que filtram partículas e sedimentos que podem interferir em análises químicas, cromatográficas ou biológicas, além de impedir que contaminantes sólidos comprometam a precisão e a confiabilidade dos resultados.
Vale destacar que em indústrias farmacêuticas e alimentícias, por exemplo, a filtração assegura que os produtos finais estejam livres de impurezas, o que é essencial para a segurança, eficácia dos produtos e controle de qualidade. Sem falar que ajudam na padronização, uma vez que a remoção de partículas indesejadas contribui para a consistência dos processos de produção, assegurando que os produtos atendam aos padrões de qualidade estabelecidos.
Por serem acoplados diretamente à seringa, permitem ainda uma filtração rápida e eficaz, agilizando o preparo de amostras para diversas análises. E não podemos esquecer do quesito esterilização e controle de contaminação, já que filtros com tamanhos de poro adequados (por exemplo, 0,2 µm) são capazes de reter bactérias e outros microrganismos, contribuindo para a esterilização e a segurança das amostras.
De maneira geral, o funcionamento é baseado em um princípio simples de filtração mecânica: à medida que o líquido é forçado a passar por uma membrana microporosa, partículas, sedimentos e, em alguns casos, microrganismos são retidos, enquanto o fluido limpo segue adiante. Para exemplificar, podemos dividir o processo em duas etapas. 
Tudo se inicia com a preparação da seringa. Para evitar qualquer tipo de contaminação, a utilização de uma seringa nova é altamente recomendada em cada novo processo. Nesse momento temos a captação da amostra com uma seringa de conexão Luer-Lock. Após, o Filtro de Seringa é conectado, girando cerca de ¼ de volta para garantir o fechamento. “Lembrando que é muito importante não apertar demais, e caso seja utilizando a seringa modelo luer-lock, o travamento ficará mais firme e seguro” - ressalta Carelli.

Filtros de seringa: Seu uso e principais características

A próxima etapa é a filtração em si. A seringa acoplada ao filtro na posição vertical é posicionada, dessa forma a membrana ficará molhada de forma uniforme. Isso impede bloqueios e promove um fluxo melhor e mais regular. O êmbolo da seringa deve ser pressionado suavemente para depositar a amostra filtrada em um Vial.
Nesse caso, algumas dicas podem fazer a diferença. Se possível, é recomendado descartar os primeiros 0,25 – 0,5ml da amostra, pois se houver alguma contaminação presente, é provável que seja maior nesses primeiros microlitros da solução. Ademais, se a pressão traseira (back pressure) aumentar significativamente, o filtro deve ser trocado, pois pode estar saturado. Por fim, é importante evitar pressionar excessivamente, pois isso pode fazer com que a carcaça do filtro estoure.
O processo segue de forma contínua, ou seja, o filtro é trocado e são feitos os mesmos procedimentos para a próxima amostra. Vale lembrar que os filtros são descartáveis, portanto, a recomendação é não os reutilizar. Quanto mais saturada a membrana, mais força o analista terá de exercer na seringa, aumentando as chances de o filtro romper. Além disso, é imprescindível  consultar a compatibilidade dos filtros.
Em resumo, esses equipamentos proporcionam uma maneira rápida e eficaz de filtrar líquidos, utilizando uma membrana com poros específicos para reter impurezas. A combinação do design acoplado à seringa e o mecanismo de pressão aplicada pelo êmbolo resulta em uma filtração eficiente e prática, essencial para diversas aplicações.
Essa abordagem direta é fundamental para garantir resultados precisos e proteger equipamentos sensíveis durante análises e processos de purificação. A utilização do Filtro de seringa é simples, entretanto, alguns cuidados precisam ser tomados para que nenhum problema ocorra durante o processo de filtração.

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Como Escolher um Filtro de Seringa
Os Filtros de seringa são ferramentas indispensáveis para filtrações rápidas e precisas, especialmente em ambientes laboratoriais, mas escolher o equipamento ideal nem sempre é fácil. Para selecionar o filtro mais adequado à amostra, alguns fatores importantes precisam ser cuidadosamente observados.
O primeiro deles é a Porosidade. Segundo Carelli, para as análises por HPLC, onde as partículas da coluna são maiores ou iguais a 3µm, os filtros com 0,45µm de porosidade são recomendados. Já nas análises por UHPLC, que utilizam colunas sub 3µm, os filtros com 0,22µm devem ser utilizados.
Depois temos o Volume de amostra. Caso tenha limitação de amostra, ou a preparação seja muito cara e o desperdício não possa ocorrer, o ideal é utilizar filtros com 13mm de diâmetro (1,13cm² de área de filtração efetiva). Ele é capaz de filtrar até 10ml. 
No caso da amostra ser abundante, ou precisa realizar a filtragem de uma quantidade maior de solução, o filtro com 25mm de diâmetro (4,12cm² de área de filtração efetiva) é o mais recomendado, já que é capaz de filtrar até 100ml. Vale ressaltar que o volume máximo de filtração depende da quantidade de partículas na amostra, assim,  capacidade máxima de filtração é inversamente proporcional à quantidade de partículas da amostra.
Por fim, temos a Compatibilidade química, uma vez que há várias opções de filtros e cada tipo de amostra tem uma performance melhor com um modelo específico, pois toda membrana possui uma característica química diferente, que deve estar alinhada com a solução filtrada, caso contrário, durante a filtração, a membrana pode interagir de forma indesejada com o solvente, sofrer degradação e permitir a passagem de partículas. 
Nylon (Poliamida): Com baixa taxa de extraíveis e ampla compatibilidade química é adequado para filtração de soluções e preparação de amostras aquosas (não ácidas) ou orgânicas e análise de amostras por HPLC, GC ou dissolução. 
“Com suas excelentes características de fluxo, níveis extraíveis muito baixos e estabilidade mecânica, o Nylon oferece a melhor combinação de parâmetros físicos para atender às mais rigorosas necessidades analíticas. Sua natureza naturalmente hidrofílica, a alta ligação às proteínas e a alta capacidade de carga de sujeira são vantagens naturais)” -  destaca Netto.

Filtros de seringa: Seu uso e principais características

PES (polietersulfona): Excelente para filtração de soluções aquosas, com baixa adsorção de proteínas. Possui baixa ligação proteica e ótima compatibilidade com ácidos, bases e oxidantes. Geralmente utilizado para a filtração de soluções com grande concentração de proteínas.
PVDF (fluoreto de polivinilideno): Usado em análises biológicas devido à baixa adsorção de proteínas. Com tratamento hidrofílico permanente, possibilitando uso com soluções aquosas e baixa ligação proteica e altamente hidrofóbico. Muito utilizado na filtração de soluções proteicas/enzimáticas, sendo recomendado para laboratórios de controle de qualidade da indústria alimentícia. 
PTFE (politetrafluoretileno): O tratamento hidrofílico proporciona que todos os benefícios do PTFE (ampla compatibilidade química, resistem, inclusive, aos ácidos fortes, operam em altas temperaturas (até 130°C) e conseguem entregar altas taxas de fluxo) sejam também utilizados com amostras aquosas. Possui excelente desempenho na clarificação de solventes aquosos agressivos, como Aminas, cetonas e polares apróticos. É um dos filtros mais utilizados na preparação de amostras apolares.
Segundo Netto, a linha de Filtros de seringa de PTFE da Chromastore possui membranas hidrofílicas e hidrofóbicas, têm máxima resistência química ao pH e é opticamente transparente quando molhado com água. “O filtro de seringa hidrofílico de PTFE é um filtro versátil para soluções aquosas e agressivas à base de solventes orgânicos e especialmente ideal para uso com a técnica de HPLC” - destaca. 
MCE (Ésteres de celulose mistos): Esse tipo é composto por uma mistura de Nitrato e Acetato de celulose. Isso proporciona uma superfície muito mais uniforme dos dois materiais puros, fato que torna sua biocompatibilidade muito alta. Comumente utilizada para clarificação de amostras biológicas e preparação de amostras cromatográficas.
CR (Celulose regenerada): Naturalmente hidrofílico, com ampla compatibilidade química, além dos solventes aquosos, resiste a uma boa parte dos orgânicos. Bastante utilizado para a filtração de meios de cultura e análises envolvendo proteínas.
O que podemos enfatizar é que a eficácia desses filtros depende diretamente do material da membrana, e vale destacar também que há algumas limitações para seu uso. Geralmente sua aplicação é adequada apenas para pequenos volumes (alguns mililitros), e por serem descartáveis, podem gerar custos adicionais e resíduos. Ademais, usar o tipo errado de membrana ou tamanho de poro pode comprometer a eficiência da filtração.
“A principal limitação dos Filtros de seringa é a baixa capacidade de filtração, entretanto, como os cromatógrafos utilizam microvolumes em cada injeção, para essa aplicação, isso acaba não sendo um grande problema. Também de maneira geral, os filtros de seringa são indicados para análises in-vitro e não devem ser utilizados em substâncias que tenham contato direto com seres vivos, como alimentos parenterais, injetáveis, medicamentos etc” - complementa Carelli. 
Em suma, a eficácia dos filtros de seringa é um aspecto crítico para a qualidade dos resultados laboratoriais. Ela depende de uma série de fatores, ou seja, a escolha correta do filtro, alinhada com a aplicação específica, garante a remoção eficiente das impurezas sem comprometer o analito de interesse, protegendo os equipamentos e assegurando a reprodutibilidade dos resultados. 
 

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Chromastore
: www.chromastore.com.br
Filtrilo: www.filtrilo.com.br

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