Determinación del perfil DP (caracterización DP)

El análisis del perfil del grado de polimerización (GP) , también conocido como caracterización del grado de polimerización (GP) , permite evaluar la longitud promedio de la cadena de un polímero o polisacárido. Este parámetro estructural es crucial para comprender el comportamiento fisicoquímico, la estabilidad y las propiedades funcionales de los materiales o extractos analizados.

El análisis se realiza mediante GPC (cromatografía de permeación en gel) o SEC (cromatografía de exclusión por tamaño) , dos técnicas de referencia para la caracterización del tamaño molecular y la distribución de masa de polímeros naturales o sintéticos.

El grado de polimerización: un indicador clave de la estructura molecular

El grado de polimerización (GP) representa el número promedio de unidades repetitivas (monómeros) que componen una molécula de polímero o polisacárido. Cuanto mayor sea el GP, más larga será la cadena molecular y más se alterarán sus propiedades físicas (viscosidad, solubilidad, elasticidad o cristalinidad).

Este parámetro es crucial para:

• evaluar la calidad de los polímeros naturales (almidón, celulosa, pectina, inulina, quitina),
• determinar el nivel de hidrólisis o degradación de las cadenas,
• correlacionar la estructura molecular con el rendimiento funcional (gelificación, espesamiento, solubilización),
• Comparar la estabilidad o biodegradabilidad de polímeros técnicos o de base biológica.

En el campo de los polisacáridos alimentarios , el DP nos permite distinguir, por ejemplo:

• azúcares simples (DP = 1),
• oligosacáridos (DP de 2 a 10),
• polisacáridos complejos (DP > 10).

Esta distinción es esencial en estudios de digestibilidad, índice glucémico o formulación funcional.

Objetivos y beneficios de las pruebas de perfil DP

La caracterización del perfil DP nos permite:

• determinar el tamaño promedio de la cadena y su distribución de masa molecular ,
• para evaluar la pureza y el nivel de degradación de un polímero,
• para monitorear cambios estructurales relacionados con el tratamiento térmico, enzimático o químico,
• para controlar la consistencia de la formulación entre lotes de producción,
• Validar el desempeño funcional de ingredientes o materiales basados ​​en polímeros naturales.

Las principales matrices en cuestión son:

• almidones y derivados (amilosa, amilopectina, maltodextrinas),
• fibras y pectinas ,
• gomas y mucílagos (goma guar, arábiga, xantana),
• oligosacáridos funcionales ( inulina, FOS, GOS),
• polímeros de base biológica o técnicos ( PLA, PVA, poliacrilatos).

Métodos analíticos utilizados

La medición del perfil de DP se basa principalmente en la cromatografía de exclusión por tamaño (SEC) o la cromatografía de permeación en gel (GPC) . Estos dos métodos separan las moléculas según su tamaño hidrodinámico, sin interacción química con la fase estacionaria.

Las muestras se disuelven en un disolvente adecuado y se inyectan en una columna de gel calibrada con patrones de masa molecular conocidos. La detección se realiza mediante:

• refractometría (RI) para la mayoría de los polisacáridos,
• Detección UV/Vis para polímeros absorbentes,
• Detección por dispersión de luz (MALLS) para una medición absoluta de la masa molecular.

La curva de distribución de peso molecular (Mw, Mn, PDI) permite calcular el grado medio de polimerización (DPn) y la dispersión del tamaño de la cadena

En algunos casos, el análisis puede complementarse con:

• Cromatografía (HPAEC-PAD) para oligosacáridos cortos,
• Espectroscopia de RMN para confirmar los patrones estructurales,
• Espectroscopia (FTIR) para identificar funciones químicas asociadas.

YesWeLab selecciona el método más adecuado en función del tipo de polímero, el nivel de pureza y los objetivos analíticos del cliente.

Aplicaciones industriales y regulatorias

La dosificación del perfil DP es esencial en muchos sectores:

• Alimentación y nutrición : permite caracterizar los polisacáridos dietéticos (almidón, inulina, pectina) para predecir su comportamiento digestivo, viscosidad o función prebiótica. Estos datos se utilizan, en particular, para estimar la tasa de hidrólisis y el potencial glucémico de los carbohidratos complejos.
• Nutracéutico : se analizan extractos de plantas o fibras funcionales para garantizar una composición reproducible y una actividad fisiológica estable.
• Nutrición animal : la medición del DP nos permite evaluar la fermentabilidad y digestibilidad de ingredientes ricos en carbohidratos.
• Materiales y polímeros de origen biológico : en el campo de los bioplásticos y materiales biodegradables, el DP influye directamente en la resistencia mecánica, la transparencia y la estabilidad térmica.

Este análisis se puede combinar con servicios adicionales como:

• Ensayo de almidón y gelatinización,
• Análisis del perfil de azúcar por HPLC,
• Caracterización de polímeros por GPC,
• Espectroscopia infrarroja (FTIR)

Realizando análisis en YesWeLab

YesWeLab cuenta con una red de laboratorios colaboradores especializados en la caracterización molecular y macromolecular de polímeros y polisacáridos. Estos laboratorios cuentan con equipos de GPC/SEC acoplados a detectores multiángulo, lo que garantiza una medición precisa de DP en un amplio rango de pesos moleculares.

Las pruebas se realizan según buenas prácticas de laboratorio y en cumplimiento de la norma ISO 17025. Los protocolos se pueden adaptar a las especificaciones del cliente, ya sea para control de calidad, estudio de I+D o validación regulatoria.

Desde 2020, YesWeLab apoya a los actores de los sectores agroalimentario, nutracéutico y de materiales poliméricos en el dominio de sus formulaciones y la caracterización avanzada de sus ingredientes.

Gracias a su plataforma digital, los fabricantes pueden centralizar sus solicitudes de análisis, rastrear sus muestras y acceder de forma segura a sus informes técnicos.

Datos técnicos

• Métodos: GPC, SEC, HPAEC-PAD
• Experiencia: Fisicoquímica
• Sectores de negocio: Alimentación humana, nutracéuticos, nutrición animal, polímeros
• Parámetros medidos: Grado de polimerización (DPn), peso molecular promedio (Mw, Mn), índice de polimolecularidad (PDI)
• Referencias normativas: ISO 17025, métodos internos validados

Para cualquier solicitud específica, contacte con nuestro equipo para obtener un presupuesto personalizado y un asesoramiento analítico adaptado a su matriz y a sus objetivos de formulación o control de calidad.