SEC Analysis of Carboxymethyl Cellulose

Význam tématu

Karboxymethylcelulóza (CMC) patří mezi nejrozšířenější vodou ředitelné polymery s klíčovým významem v potravinářství, farmacii či kosmetice. Její funkční vlastnosti, především viskozita a schopnost vázat vodu, závisí na molekulové hmotnosti a distribuci řetězců. Analýza jemných rozdílů v molekulární hmotnosti CMC je proto zásadní pro spolehlivou výrobu a kontrolu kvality finálních produktů.

Cíle a přehled studie

Cílem aplikace bylo ukázat, jak lze pomocí velikostně vylučovací chromatografie (SEC) zjistit drobné odchylky v molekulové hmotnosti tří vzorků CMC, jež vykazují stejnou viskozitu. Studie demonstrovala výkon kolon Agilent PL aquagel-OH 40 a 60 propojených sériově a validaci pomocí standardů pullulanu.

Použitá metodika a instrumentace

Metoda: Velikostně vylučovací chromatografie (SEC) s populační analýzou poměrem hmotnosti.
Eluent: 0,5 M roztok Na2SO4.
Průtok: 1,0 ml/min.
Detekce: refraktometrie (RI).
Kolony (Agilent PL aquagel-OH):

• dva kusy 300 × 7,5 mm, 8 µm, typ 60
• jeden kus 300 × 7,5 mm, 8 µm, typ 40

Kalibrace: pullulanové standardy pokrývající rozsah 10^4 až 10^7 g/mol.

Hlavní výsledky a diskuse

Chromatogramy ukázaly malé, ale významné posuny retenčních časů tří CMC vzorků, což odpovídá rozdílům v průměrné molekulové hmotnosti. Vysoká účinnost kolon (>35 000 plat/m) a jejich neutrální povrch umožnily rozlišení i úzkého rozmezí polymerů se stejnou viskozitou.

Přínosy a praktické využití metody

SEC s aquagel-OH kolony poskytuje:

• citlivou diferenciaci blízkých molekulových hmotností polymerů
• rychlou validaci kvality CMC ve výrobních procesech
• univerzální řešení pro analýzu neutrálních, iontových i hydrofobních makromolekul

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozvoj SEC metodiky směrem k vyššímu rozlišení a rychlosti analýz, využití MALS detekce pro absolutní stanovení molekulové hmotnosti a integrované systémy pro on-line monitoring výroby. Dále se otevírá prostor pro kombinaci SEC s kapalinovou chromatografií zaměřenou na charakterizaci substitučních vzorců polymerů.

Závěr

Studie prokázala, že kombinace Agilent PL aquagel-OH kolon a SEC analýzy spolehlivě odhalí jemné rozdíly v molekulové hmotnosti CMC, které nejsou patrné z měření viskozity. Metoda tak představuje robustní nástroj pro kontrolu kvality a výzkum polymerních materiálů.