Laboratorio de análisis GPC / SEC para materiales y biomoléculas
Sus necesidades: caracterizar el tamaño de sus moléculas mediante el análisis GPC o SEC
Análisis GPC / Análisis SEC: ¿de qué se trata?
La Cromatografía de Permeación en Gel (GPC) es una técnica de caracterización que permite determinar las masas moleculares medias y la distribución de las masas molares. Esta técnica también se denomina Cromatografía de Exclusión Estérica (SEC) en el marco de un análisis de exclusión estérica.
Principios de la técnica GPC
Esta técnica se utiliza para la separación de moléculas en función de su tamaño y de su forma molecular.
La muestra disuelta se inyecta mediante una fase móvil (o eluyente) a través de una columna con un relleno de porosidad controlada (denominado fase estacionaria). El laboratorio FILAB, experto en análisis GPC, le acompaña en sus problemáticas.
Nuestras soluciones: la caracterización molecular mediante análisis GPC/SEC para determinar el tamaño, la pureza y la distribución de las moléculas
Nuestros servicios de laboratorio
Del análisis a la I+D, el laboratorio FILAB ofrece una experiencia multisectorial ante varios tipos de solicitudes relacionadas con la técnica GPC/SEC:
Control de las masas moleculares medias y de la distribución de las masas molares de materiales poliméricos y otras sustancias (Mn, Mw, Mp, índice de polidispersidad). Las normas NF T 51-505 y la serie ISO 13885 se refieren en particular a este tipo de servicio
Caracterización estructural con especial atención al estudio de la ramificación de las cadenas macromoleculares (branching analysis, …)
Optimización de los procesos de fabricación para validar condiciones de síntesis, aplicación o reticulación
Análisis de fallos en piezas termoplásticas que puede estar asociado, en particular, a una degradación de la fracción polimérica (cizallamiento del material que provoca roturas de cadenas)
Deformulación de polímeros que permite acceder a información fisicoquímica complementaria a la de técnicas analíticas como IRTF, ATG, Py-GCMS, GCMS, LCMS, …
Caracterización de proteínas y de polisacáridos (azúcares).
GPC / SEC para polímeros y materiales sintéticos
Plásticos y resinas : determinación de la masa molar para controlar la calidad de producción (p. ej., polietileno, poliestireno, resinas epoxi).
Elastómeros y cauchos : seguimiento de la polidispersidad para evaluar el rendimiento mecánico.
Tintas, pinturas, colas : estudio de las distribuciones de masas molares para optimizar la viscosidad y la durabilidad.
Polímeros técnicos y especiales : caracterización de las masas molares en el desarrollo de nuevos materiales (PMMA, policarbonatos, poliuretanos).
GPC / SEC para biomoléculas y biofarmacéuticos
Análisis químico
Verificación de la pureza y detección de agregados.
Control del tamaño y de la homogeneidad.
Separación y control de calidad en biotecnologías.
Medición de las distribuciones de masas molares.
¿Cuáles son los ámbitos de aplicación de la GPC/SEC?
Los análisis por GPC/SEC constituyen una técnica analítica que permite caracterizar una gran variedad de polímeros u otras macromoléculas en una mezcla.
El análisis GPC es especialmente adecuado para sectores que manipulan polímeros complejos, mezclas multicomponente o biomoléculas que requieren una separación precisa según su tamaño molecular.
Solicitada en contextos de control de calidad, de optimización de procesos (cinética de polimerización, por ejemplo) o de peritaje (búsqueda de contaminación, de contaminación cruzada, …), esta técnica responde hoy a numerosas necesidades industriales en diversos sectores de actividad: industria farmacéutica, plásticos, química, automoción, industria alimentaria, pinturas, lubricantes, adhesivos, …
También se utiliza para analizar formulaciones complejas, identificar degradaciones, controlar la estabilidad de productos terminados o validar cinéticas de polimerización.
En resumen: la GPC/SEC es imprescindible tanto para la caracterización de polímeros industriales como para el control de calidad de biomoléculas terapéuticas.
Para este tipo de servicios, el laboratorio FILAB utiliza técnicas de análisis de vanguardia como, por supuesto, la Cromatografía por Permeación en Gel (GPC/SEC), pero también la Cromatografía Gaseosa acoplada a un detector de tipo Espectrómetro de Masas tras pirólisis (Py-GCMS), la Cromatografía Gaseosa de triple detección con viscosímetro, la Cromatografía Líquida (LC-MSMS, HPLC, …), complementadas con técnicas de caracterización física o de análisis químico (ICP-AES, ICP-MS, CLI, …).
¿Por qué elegir FILAB para sus análisis GPC?
Laboratorio independiente, dotado de un equipo de doctores e ingenieros experimentados, FILAB garantiza la fiabilidad de sus resultados, asegura una gestión rápida de las solicitudes así como un acompañamiento personalizado a sus clientes.
Elegir FILAB para su análisis GPC le garantiza el acompañamiento de especialistas en química macromolecular, en un laboratorio acreditado y equipado con tecnologías de vanguardia.
Recurrir a un laboratorio GPC SEC (Gel Permeation Chromatography / Size Exclusion Chromatography)
El análisis GPC/SEC se basa en una sola y misma técnica: la cromatografía de exclusión estérica. La diferencia entre GPC y SEC radica sobre todo en el ámbito de aplicación y en la información buscada :
- Análisis GPC : el término se utiliza principalmente para los polímeros sintéticos (plásticos, resinas, elastómeros). El análisis proporciona la masa molar media, la distribución de masas molares y la polidispersidad, datos clave para evaluar la calidad y comparar diferentes lotes.
- Análisis SEC : este término es más común en el ámbito de las proteínas y biomoléculas. Informa sobre el tamaño aparente, la pureza y el estado de agregación (monómeros, dímeros, complejos), esenciales para el control de calidad y el desarrollo de biomedicamentos.
FAQ
El análisis GPC es indispensable para el control de calidad, la optimización de procesos o la investigación de fallos. Permite fraccionar copolímeros, separar oligómeros y garantizar la estabilidad de los productos finales en sectores exigentes:
Plásticos y petroquímica: Verificación de la conformidad de las materias primas, seguimiento de la degradación (ruptura de cadenas) y análisis del petróleo crudo.
Farmacia y biotecnología: Control de pureza de los biomedicamentos, detección de agregados proteicos y validación de vacunas.
Química y agroalimentación: Optimización de las cinéticas de polimerización y separación precisa de los monómeros.
El análisis de cromatografía por permeación en gel se utiliza ampliamente en diversos sectores, en particular en las industrias biofarmacéutica, alimentaria y de bebidas, petroquímica y de polímeros. Es especialmente útil para analizar proteínas u otras biomoléculas con fines de desarrollo farmacéutico o control de calidad. La cromatografía por permeación en gel también puede utilizarse para supervisar los cambios relacionados con el proceso en polímeros, como los que se encuentran en adhesivos y recubrimientos. Esta técnica puede emplearse en la industria alimentaria para analizar aditivos y estabilizantes o para controlar la vida útil de los productos. En la industria petroquímica, la cromatografía por permeación en gel se utiliza habitualmente para el análisis del petróleo, la evaluación de la calidad de los combustibles o la detección de vertidos de petróleo. Por último, la cromatografía por permeación en gel puede ayudar a los investigadores a obtener información sobre la calidad de los productos en la industria de los polímeros.
El análisis GPC o análisis SEC ofrece resultados rápidos, reproducibles y una precisión inigualable en la resolución de tamaño. Requiere una preparación mínima de la muestra y se adapta a una inmensa variedad de matrices (aceites crudos, adhesivos, pinturas, proteínas terapéuticas). Es un método versátil y económico para el seguimiento de atributos críticos de calidad (CQA) en los sectores de la transformación de plásticos, la farmacia y la petroquímica.
La masa molecular GPC se analiza gracias a la Cromatografía de Exclusión Estérica, que separa los polímeros según su tamaño hidrodinámico. Esta técnica permite determinar con precisión la masa molecular media y la distribución de masas (PDI). Así, tal y como se utiliza en química, la GPC sigue siendo un medio técnico clave para caracterizar los polímeros y optimizar sus propiedades.
A diferencia del análisis HPLC (High Performance Liquid Chromatography), que separa según las interacciones químicas, el análisis GPC (o SEC) separa únicamente en función del tamaño de las moléculas. No existe ninguna interacción entre la muestra y la columna.
GPC y SEC designan en realidad la misma tecnología: la cromatografía de exclusión estérica. Se habla más bien de GPC cuando se trata de analizar polímeros sintéticos (plásticos, resinas, elastómeros), y de SEC cuando se trata de proteínas o biomoléculas. En ambos casos, el objetivo es separar las moléculas según su tamaño para obtener una caracterización fiable y adecuada, ya se trate de polímeros o de biomoléculas.
Las moléculas se separan en función de su tamaño: las más grandes circulan más rápido porque no entran en los poros del gel, mientras que las más pequeñas penetran en esos poros y tardan más en salir.
El análisis GPC y el análisis SEC se basan en una técnica de separación de moléculas en función de su tamaño hidrodinámico. A diferencia de los métodos clásicos, el principio del método GPC consiste en hacer pasar la muestra por una fase estacionaria porosa: las moléculas grandes quedan excluidas de los poros y salen primero, mientras que las más pequeñas se ralentizan al atravesar la red porosa.
Esta técnica es la referencia para medir la distribución de las masas molares.
Una técnica cromatográfica que separa las moléculas según su tamaño.
El mismo principio que la GPC, pero aplicado sobre todo a proteínas y biomoléculas.
Esta técnica analítica determina con precisión la masa molecular media y el índice de polidispersidad (PDI), datos clave para validar las propiedades mecánicas de un material.
Al acoplar el análisis a una serie de detectores (concentración RI/UV, dispersión de luz RALS/LALS y viscosímetro), el laboratorio FILAB permite acceder a la viscosidad intrínseca así como a la estructura ramificada de las macromoléculas.
El rendimiento de un material depende directamente de su estructura molecular. El análisis GPC es una técnica de análisis ideal para controlar las propiedades mecánicas y térmicas de sus polímeros.
- Validar la conformidad: controle la masa molar media y el índice de polidispersidad (PDI) de sus lotes de materias primas.
- Comprender los fallos: identifique las causas de rotura o fragilidad prematura (degradación de cadenas, presencia de oligómeros).
- Optimizar la transformación: anticipe el comportamiento del material durante el moldeo por inyección o la extrusión en función de su distribución molecular.
La experiencia de FILAB: gracias a nuestro parque analítico de alto rendimiento, realizamos sus análisis GPC en una amplia gama de disolventes (acuosos u orgánicos) para caracterizar sus resinas, elastómeros y termoplásticos más técnicos.
Indispensable para el control de calidad y la I+D, el análisis SEC (Cromatografía de Exclusión Estérica) permite responder a tres retos:
- Control de la pureza : identifique y cuantifique la presencia de monómeros, dímeros o agregados en sus formulaciones.
- Estabilidad de las proteínas : evalúe el comportamiento de sus biomoléculas (anticuerpos, enzimas, péptidos) frente al tiempo, la temperatura o el pH.
- Determinación del tamaño : mida con precisión el radio hidrodinámico y la distribución de las masas moleculares.
La ventaja FILAB: nuestros expertos acoplan el análisis SEC a detectores de vanguardia (UV, RI, dispersión de luz) para una caracterización absoluta, incluso en las matrices más complejas.