Na maior parte dos procedimentos analíticos, o ar é uma variável que o laboratório procura controlar. Umidade, oxigênio e contaminantes atmosféricos podem interferir na estabilidade de reagentes, amostras e padrões. Em uma abordagem apresentada recentemente por pesquisadores da Universidade Estatal de São Petersburgo, porém, um componente da atmosfera assume outra função: participa deliberadamente da formação da fase extratora.
O trabalho de Alena Antonova, Maria Kochetkova, Irina Timofeeva e Andrey Bulatov descreve o uso do dióxido de carbono atmosférico para induzir coacervação em uma solução micelar de amina primária de cadeia longa, levando à formação de um solvente supramolecular, ou SUPRAS. A partir desse fenômeno, os pesquisadores desenvolveram um procedimento automatizado de microextração para pré-concentrar ftalatos antes da determinação por cromatografia líquida de alta eficiência com detecção no ultravioleta, HPLC-UV.
O conceito é incomum: utilizar o próprio CO₂ disponível no ar como estímulo químico para produzir a separação de fases durante o preparo da amostra.
A pergunta que emerge do estudo parece provocativa, mas é tecnicamente pertinente:
O ar pode funcionar como fonte de um reagente para uma extração analítica?
Neste sistema, sim. Com uma ressalva importante: o componente relevante é especificamente o CO₂ atmosférico.
Quando uma solução micelar se transforma em fase extratora
A coacervação está associada à formação de uma fase enriquecida em espécies anfifílicas a partir de uma solução inicialmente homogênea ou dispersa.
Em sistemas utilizados para preparo de amostras, essa fase concentrada pode funcionar como meio extrator, recebendo determinados compostos originalmente distribuídos em um volume maior de solução.
É nesse contexto que aparecem os solventes supramoleculares, SUPRAS.
Essas fases são líquidos nanoestruturados produzidos por processos sucessivos de auto-organização molecular e supramolecular. Condições como pH, temperatura, eletrólitos e composição do meio podem favorecer a agregação e a subsequente separação de uma fase rica no anfifílico.
Para a química analítica, a característica é particularmente útil.
Uma pequena quantidade da fase supramolecular pode concentrar analitos presentes inicialmente em um volume muito maior de amostra. Ao mesmo tempo, a organização química do SUPRAS oferece diferentes regiões de interação, o que pode favorecer seletividade e limpeza de matriz.
Ponto-chave: não se trata apenas de substituir um solvente orgânico por outro líquido. A própria estrutura supramolecular da fase participa do mecanismo de extração.
O que há de novo no estudo
SUPRAS e extrações coacervativas já são conhecidos no preparo de amostras.
A inovação apresentada pelos pesquisadores está no estímulo empregado para iniciar o processo.
Segundo o artigo da Talanta, o trabalho descreve pela primeira vez coacervação induzida por CO₂ atmosférico em uma solução micelar de amina primária de cadeia longa. A formação do solvente supramolecular foi confirmada por espalhamento dinâmico de luz, e os autores também caracterizaram sua composição.
Em termos operacionais, isso significa que o procedimento não exige a adição de um agente separado para desencadear a coacervação.
O estímulo químico vem do CO₂ captado do próprio ar.
A distinção é importante.
Não é a mistura atmosférica inteira que participa da química do processo. Também não se trata de uma simples agitação com ar. O CO₂ interage com o sistema baseado em amina e modifica as condições necessárias para a reorganização dos agregados e formação da fase supramolecular.
A inovação, portanto, está menos em “usar ar” e mais em transformar um componente atmosférico disponível em variável funcional do preparo da amostra.
A ideia tem antecedentes, mas o gatilho mudou
O novo trabalho faz parte de uma linha de pesquisa que vem explorando diferentes formas de induzir a formação de SUPRAS.
Em 2023, pesquisadores da mesma instituição publicaram na ACS Sustainable Chemistry & Engineering um estudo em que aminas primárias atuavam como agentes de coacervação em soluções micelares de alquil poliglicosídeos. O sistema foi posteriormente aplicado à microextração de antibióticos sulfonamídicos em fluidos biológicos.
Em 2024, outro trabalho publicado na Talanta utilizou um álcool primário como agente de coacervação em solução micelar de alquil poliglicosídeo, com aplicação à microextração de ftalatos em alimentos infantis.
O trabalho de 2026 muda novamente a lógica do sistema.
Em vez de introduzir diretamente o componente que provoca a separação, utiliza o CO₂ atmosférico como estímulo.
Essa diferença parece pequena na descrição do método, mas tem consequência prática: reduz uma etapa de adição de reagente e facilita a integração do processo em um arranjo automatizado.
A automação talvez seja tão importante quanto a coacervação
O procedimento foi construído em sistema de fluxo.
Segundo os autores, a separação da fase supramolecular ocorre espontaneamente na câmara de mistura e dispensa centrifugação.
Por que isso importa?
Muitas técnicas de microextração são quimicamente elegantes, mas ainda dependem de sucessivas manipulações manuais. Integrar formação, contato e separação da fase em um sistema de fluxo reduz etapas e abre espaço para maior padronização operacional.
Muitas técnicas de microextração permanecem dependentes de operações manuais mesmo quando empregam pequenas quantidades de solvente: adição de reagente, agitação, centrifugação, isolamento de uma fase de pequeno volume, transferência e, somente então, análise instrumental.
Cada manipulação aumenta o tempo de bancada e introduz uma nova fonte potencial de variabilidade.
No sistema descrito pela Talanta, formação da fase, contato com a amostra e separação são incorporados a uma arquitetura de fluxo.
A proposta, portanto, não se limita a uma nova química de extração.
Ela também procura resolver um problema de engenharia do procedimento analítico.
Ftalatos foram utilizados para demonstrar a abordagem
Os pesquisadores aplicaram o método à determinação de quatro ftalatos:
- dimetil ftalato (DMP);
- dietil ftalato (DEP);
- di-n-butil ftalato (DBP);
- di-n-octil ftalato (DNOP).
A determinação final foi realizada por HPLC-UV.
Esse detalhe ajuda a compreender a função da etapa de preparo.
O trabalho não dependeu de uma plataforma de espectrometria de massas de alta sensibilidade para demonstrar a pré-concentração. A estratégia utilizou a própria extração para aumentar a quantidade relativa de analito apresentada ao sistema cromatográfico.
Limites de detecção nas condições estudadas
| Analito | Sigla | LOD |
|---|---|---|
| Dimetil ftalato | DMP | 6 µg/L |
| Dietil ftalato | DEP | 3 µg/L |
| Di-n-butil ftalato | DBP | 2 µg/L |
| Di-n-octil ftalato | DNOP | 3 µg/L |
Valores calculados a partir de 3σ do branco e válidos para as condições experimentais descritas no estudo. Não devem ser extrapolados para outros analitos, matrizes ou configurações instrumentais.
O método foi aplicado a amostras de água potável e a extratos obtidos de utensílios de plástico e silicone utilizados no armazenamento de alimentos, incluindo artigos plásticos infantis.
A aplicação funciona, portanto, como demonstração de que coacervação, pré-concentração e análise cromatográfica podem ser integradas em um mesmo fluxo.
O que exatamente é um SUPRAS?
O termo vem de supramolecular solvent.
Esses meios resultam da auto-organização de moléculas anfifílicas em estruturas que posteriormente formam uma fase líquida separada. A organização interna dessa fase produz microambientes capazes de estabelecer diferentes interações com moléculas presentes na amostra.
Revisões da área mostram que SUPRAS vêm sendo utilizados em extrações de compostos orgânicos em matrizes ambientais, biológicas e de alimentos, justamente pela elevada capacidade de solubilização e pelo potencial de pré-concentração.
Isso diferencia o conceito de um solvente molecular homogêneo convencional.
Em um SUPRAS, a seletividade pode resultar da combinação entre:
- interações hidrofóbicas;
- interações eletrostáticas;
- ligações de hidrogênio;
- partição entre microambientes;
- arquitetura da própria fase supramolecular.
A composição do solvente, portanto, pode ser ajustada ao problema analítico.
Pré-concentrar antes de detectar
O estudo reforça um princípio básico da análise de traços: melhorar o desempenho de um método não significa necessariamente tornar o detector mais sensível.
Também é possível trabalhar antes da separação instrumental.
Se a preparação consegue transferir eficientemente um analito presente em determinado volume de amostra para uma fase menor, a concentração apresentada ao instrumento aumenta.
A microextração atua precisamente nessa etapa.
Além disso, uma fase extratora seletiva pode restringir a transferência de parte dos componentes da matriz.
O ganho analítico pode ocorrer em duas direções:
maior concentração do analito e menor quantidade de interferentes.
É por isso que o preparo não deve ser tratado como uma operação auxiliar.
Ele participa diretamente do desempenho final do método.
Menos reagentes não significa automaticamente menor impacto ambiental
O procedimento tem características que, à primeira vista, parecem ambientalmente favoráveis.
Ele elimina a necessidade de adicionar um coacervante específico e dispensa centrifugação para promover a separação da fase.
Isso reduz etapas e insumos.
Mas não permite concluir, isoladamente, que o método é ambientalmente superior a todas as alternativas existentes.
Uma avaliação de sustentabilidade analítica precisa considerar o sistema inteiro:
- quantidade e perigosidade dos reagentes;
- consumo de energia;
- geração de resíduos;
- produtividade;
- número de repetições;
- materiais empregados no sistema de fluxo;
- vida útil dos componentes;
- a própria técnica instrumental utilizada.
Formulação tecnicamente mais segura: o método reduz a necessidade de um agente adicional de coacervação e elimina a centrifugação na separação de fases. Demonstrar vantagem ambiental global exigiria comparação específica.
Quando a atmosfera vira variável analítica
Utilizar CO₂ atmosférico cria uma questão interessante de robustez.
Se um constituinte do ar participa diretamente da química do preparo, sua introdução precisa ocorrer de forma suficientemente controlada para que o resultado seja reproduzível.
No estudo, isso é incorporado ao sistema de fluxo.
Para uma futura transferência do conceito a outro laboratório, matriz ou aplicação, algumas variáveis passariam naturalmente a merecer atenção.
| Variável | Questão analítica |
|---|---|
| Fluxo de ar | A quantidade de CO₂ entregue ao sistema permanece consistente? |
| Tempo de contato | A coacervação depende criticamente do período de exposição? |
| Temperatura | A formação e o volume da fase são alterados? |
| Composição da amostra | Sais e matéria orgânica interferem no processo? |
| Concentração da amina | Pequenas alterações modificam a separação de fases? |
| Volume do SUPRAS | A quantidade de fase formada permanece reprodutível? |
| Partição do analito | A recuperação permanece estável entre preparações? |
| Sistema de fluxo | Tubulações e câmara de mistura introduzem perdas ou retenção? |
Essas questões não constituem critérios universais estabelecidos pelo artigo. Representam variáveis que precisariam ser estudadas durante a adaptação do princípio a outra aplicação.
O ponto central permanece: o estímulo pode vir da atmosfera, mas precisa ser controlado como qualquer outra variável do método.
Dispensar centrifugação muda a lógica da automação
A centrifugação é rotineira em inúmeros procedimentos, mas pode representar uma barreira à integração contínua.
Quando o tubo precisa ser retirado do sistema para separar fisicamente duas fases, o fluxo analítico é interrompido.
Se a fase supramolecular consegue se separar espontaneamente dentro da câmara, abre-se a possibilidade de automatizar uma parcela maior do preparo.
Isso interessa especialmente em laboratórios nos quais produtividade e padronização operacional são relevantes.
Há, porém, uma condição.
O volume e a composição da fase precisam permanecer suficientemente constantes.
Em análise quantitativa, uma separação visualmente perfeita não tem grande valor se a quantidade de fase extratora varia de maneira não controlada de uma amostra para outra.
Automação não corrige uma química instável
É um princípio simples, mas frequentemente esquecido.
Um equipamento pode executar um processo com enorme repetibilidade mecânica e ainda produzir dados ruins se o equilíbrio químico for mal compreendido.
Se pequenas alterações de temperatura, composição da matriz ou concentração dos componentes modificarem intensamente a coacervação, automatizar o procedimento não elimina essa vulnerabilidade.
A sequência lógica de desenvolvimento permanece a mesma:
- compreender a formação da fase;
- identificar as variáveis críticas;
- definir a janela operacional;
- validar o desempenho;
- explorar plenamente a automação.
É justamente a integração entre esses dois domínios, química supramolecular e engenharia de fluxo, que torna o trabalho especialmente interessante para a química analítica.
O conceito pode ser aplicado a outros compostos?
O estudo não demonstra isso.
Os resultados publicados referem-se aos quatro ftalatos e às matrizes investigadas.
Não há base para afirmar que a mesma composição do SUPRAS apresentará desempenho equivalente com pesticidas, fármacos, micotoxinas, substâncias perfluoradas ou outras classes químicas.
A eficiência de extração depende das propriedades do analito, da composição da fase supramolecular e da matriz.
A literatura anterior, entretanto, mostra que sistemas SUPRAS podem ser projetados com diferentes composições e agentes de coacervação para aplicações distintas. O estudo de 2023 com aminas primárias, por exemplo, foi aplicado a sulfonamidas em plasma e soro; a abordagem de 2024 com álcool primário foi utilizada para ftalatos em alimentos infantis.
Isso indica versatilidade do conceito, não universalidade de uma única formulação.
O que precisaria ser demonstrado antes de uma aplicação de rotina
Nenhuma dessas perguntas diminui o caráter inovador da pesquisa.
Elas representam o caminho normal entre um fenômeno demonstrado experimentalmente e um método capaz de sustentar uma rotina analítica.
O preparo de amostras continua sendo campo de inovação
A instrumentação analítica avançou em sensibilidade, seletividade e velocidade.
Isso não tornou a preparação da amostra dispensável.
Em muitos casos, ocorreu justamente o contrário.
Detectores cada vez mais sensíveis também se tornam capazes de perceber contaminantes, interferentes e pequenas diferenças introduzidas antes da análise.
SPME, materiais porosos, solventes eutéticos, líquidos iônicos, SUPRAS e outras técnicas miniaturizadas são diferentes respostas para uma pergunta antiga:
Como entregar ao instrumento uma fração mais representativa e mais limpa daquilo que realmente se pretende medir?
O trabalho de Antonova e colaboradores acrescenta uma resposta particularmente incomum.
A extração continua dependendo de equilíbrio.
Continua exigindo controle de recuperação e seletividade.
Continua precisando ser validada.
Mas o estímulo que provoca a formação da fase vem de uma espécie que já estava presente no ambiente.
O ar não substitui o método
A pergunta que dá título a esta matéria pode receber uma resposta objetiva.
Sim. Neste sistema, o CO₂ presente no ar exerce uma função química essencial no preparo da amostra.
Ele induz a coacervação necessária à formação do solvente supramolecular utilizado para pré-concentrar os ftalatos.
A contribuição mais interessante do trabalho, entretanto, vai além da curiosidade de usar um constituinte atmosférico.
Os pesquisadores transformaram a interação entre CO₂ e uma solução micelar de amina em uma operação integrada a um sistema automatizado de microextração, eliminando um coacervante adicional e dispensando centrifugação.
É aí que a proposta ganha maior relevância analítica.
O preparo deixa de ser uma sucessão de manipulações anteriores ao “verdadeiro” ensaio e passa a ser tratado como aquilo que frequentemente é:
Um pequeno processo químico que precisa ser projetado, controlado e automatizado com o mesmo rigor aplicado à determinação instrumental.
A atmosfera fornece o CO₂.
Transformá-lo em ferramenta analítica exige todo o restante.
Referências
- ANTONOVA, A.; KOCHETKOVA, M.; TIMOFEEVA, I.; BULATOV, A.
Atmospheric carbon dioxide-induced coacervation in long-chain primary amine micellar solution: Automated microextraction of phthalates based on flow system.
Talanta, artigo 130536, publicado online em setembro de 2026.
DOI:
10.1016/j.talanta.2026.130536
. - HEYDAR, K. T. et al.
Development and challenges of supramolecular solvents in liquid-based microextraction methods.
TrAC Trends in Analytical Chemistry, 138, 116231, 2021.
DOI:
10.1016/j.trac.2021.116231
. - KOVALCHUK, Y.; VAKH, C.; SAFONOVA, E.; BULATOV, A.
Primary Amine-Induced Coacervation in Alkyl Polyglucoside Micellar Solution for Supramolecular Solvent-Based Microextraction.
ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 11, 6302–6310, 2023.
DOI:
10.1021/acssuschemeng.2c07522
. - Primary alcohol-induced coacervation in alkyl polyglucoside micellar solution for supramolecular solvent-based microextraction and chromatographic determination of phthalates in baby food.
Talanta, 280, 126748, 2024.
DOI:
10.1016/j.talanta.2024.126748
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