Determinación del perfil DP (caracterización DP)

La determinación del perfil de polimerización DP , también denominada caracterización del grado de polimerización (DP) , permite evaluar la longitud promedio de las cadenas que constituyen un polímero o un polisacárido. Este parámetro estructural es decisivo 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.

Grado de polimerización: un indicador clave de la estructura molecular

El grado de polimerización (GP) representa el número promedio de unidades repetitivas (monómeros) que constituyen una molécula de polímero o polisacárido. Cuanto mayor sea el GP, más larga será la cadena molecular y más se modificarán 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 origen biológico.

En el campo de los polisacáridos alimentarios , el DP 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 e interés de la dosificación del perfil DP

La caracterización del perfil DP permite:

• determinar el tamaño promedio de la cadena y su distribución de masa molecular ,
• evaluar la pureza y el nivel de degradación de un polímero,
• monitorear cambios estructurales vinculados al tratamiento térmico, enzimático o químico,
• 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:

• almidón y derivados (amilosa, amilopectina, maltodextrinas),
• fibras y pectinas ,
• gomas y mucílagos (guar, arábiga, xantana),
• oligosacáridos funcionales ( inulina, FOS, GOS),
• polímeros de origen biológico 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) . Ambos 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 conocida. La detección se realiza mediante:

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

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

En algunos casos, el análisis podrá complementarse con:

• cromatografía (HPAEC-PAD) para oligosacáridos cortos,
• Espectroscopia de RMN para confirmar 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 alimentarios (almidón, inulina, pectina) para predecir su comportamiento digestivo, su viscosidad o su 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 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 puede asociarse a servicios adicionales como:

• Determinación 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 masas moleculares.

Las pruebas se llevan a cabo de acuerdo con buenas prácticas de laboratorio y en cumplimiento con 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 ha estado apoyando a los actores de las industrias de alimentos, nutracéuticos y 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 a sus informes técnicos de forma segura.

Datos técnicos

• Métodos: GPC, SEC, HPAEC-PAD
• Experiencia: Fisicoquímica
• Sectores de actividad: Alimentación humana, nutracéuticos, nutrición animal, polímeros
• Parámetros medidos: Grado de polimerización (DPn), peso molecular promedio (Mw, Mn), índice de polidispersidad (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.