Nunca discutiremos que la ciencia es simple. De hecho, partes de ella son tan complejas que incluso los expertos pueden encontrarse sin saber cómo usar medidas científicas comprobadas para responder una pregunta candente. Ese suele ser el caso con HPLC (cromatografía líquida de alto rendimiento) de polímeros.
La HPLC es un tipo de prueba química inmensamente útil que los científicos usan a menudo para separar componentes en una mezcla, identificar cuáles son y determinar cuánto de cada uno está presente en una solución. La prueba implica bombear un disolvente líquido presurizado que contiene el líquido de la muestra a través de una columna llena de un material sólido y adsorbente. Los átomos, iones o moléculas de cada componente en la solución de muestra interactuarán de manera diferente con el adsorbente, lo que finalmente hará que los componentes se separen a medida que fluyen fuera de la columna. Una vez separados, podemos identificar y medir los componentes.
Bastante ingenioso, ¿eh? Excepto que la HPLC funciona mejor con moléculas pequeñas, y como sabemos, su molécula de polímero típica es cualquier cosa menos pequeña.
El análisis de HPLC de polímeros (que no sean proteínas) es raro y muy desafiante ”, dice Jason Todd, nuestro gerente de laboratorio de cromatografía y experto. “La elección de los solventes que pueden disolver un polímero generalmente es muy limitada, en comparación con las moléculas pequeñas, y limita el tipo de método de HPLC que puede usar. Además, los polímeros contienen una distribución de longitudes de cadena, que a menudo dará como resultado múltiples picos o un pico muy amplio durante la separación por HPLC. Necesitamos un único pico bastante estrecho para cuantificar la cantidad de cada polímero que está presente. Lograr un pico único y estrecho para cada polímero requiere mucho desarrollo del método en términos de encontrar la columna de HPLC correcta y los solventes de fase móvil ".
Recientemente, Polymer Solutions asumió un trabajo que había bloqueado otros dos laboratorios. El cliente le pidió a PSI que cuantificara los compuestos conservantes (parabenos) presentes en un limpiador a base de agua que contenía un polímero. En las pruebas iniciales, el polímero no se comportó como se esperaba y algunos de los compuestos conservantes no eran muy solubles en agua, por lo que no respondieron bien en las pruebas de HPLC.
Después de discutir con el cliente los requisitos de rendimiento y las pruebas anteriores que otros laboratorios habían probado, el equipo de PSI reunió información sobre la composición de la muestra de prueba y las propiedades de los polímeros, incluido el peso molecular, la composición química y la solubilidad. Una revisión de la literatura arrojó información de prueba útil para uno de los polímeros, pero nada en el otro.
"En el momento en que comenzamos el desarrollo del método, tuve la suerte de asistir a una conferencia técnica sobre análisis de polímeros, y pude obtener información valiosa al asistir a presentaciones y hablar con expertos líderes en el campo de las separaciones de HPLC de polímeros, "Jason dice.
Nuestro equipo utilizó métodos de HPLC ortogonales para realizar experimentos de detección iniciales. Elegimos un método de HPLC para un mayor desarrollo, en función de su rendimiento inicial en la separación de los polímeros objetivo. Refinamos los parámetros del método hasta que pudiéramos lograr resultados óptimos de las pruebas. También desarrollamos un método para la preparación de muestras y estándares, e hicimos estudios de precisión y precisión para verificar que el método que habíamos desarrollado sería adecuado para su uso previsto.
"Este ejemplo es típico de nuestro proceso para el desarrollo de métodos", dice Jason. “Comenzamos identificando el objetivo del cliente (cuantificar los compuestos conservantes presentes en una formulación limpiadora acuosa) y cualquier restricción conocida (como la cantidad de muestra disponible) y posibles problemas (un polímero está presente, lo que podría interferir con el análisis). Luego, elegimos un método analítico apropiado (HPLC, GC, etc.) basado en las propiedades físicas (volatilidad, absorbancia UV) y el rango de concentración esperado de los analitos objetivo. Utilizamos nuestro conocimiento de la solubilidad del polímero para identificar solventes apropiados y técnicas de extracción. Luego procedemos con el desarrollo del método, utilizando nuestro conocimiento y experiencia para tratar cualquier problema que se encuentre en el camino.
"Nuestro objetivo es terminar con un método que sea adecuado para su uso previsto, en términos de poder medir las concentraciones de los compuestos objetivo con una precisión y precisión aceptables".
