Estandarización de la técnica cromatográfica CLAR (Cromatografía Líquida de Alta Resolución), para la determinación de ácidos orgánicos en procesos de biodegradación

Abstract

Los plásticos son sustancias de alto peso molecular conocidas como polímeros, las cuales son estructuras ligadas mediante enlaces repetitivos de unidades más pequeñas ó monómeros. La mayoría de las estructuras químicas de los polímeros sintéticos no son amigables con el medioambiente, debido a su propiedad de baja degradabilidad en las condiciones de la biosfera. La problemática ambiental por los residuos sólidos, principalmente por el uso de plásticos desechables en Colombia, planteará en un futuro muy cercano, la necesidad de optar por alternativas de reciclaje ó de formulaciones que cumplan con las condiciones de degradabilidad biológica y/o fotoquímica. La determinación de los ácidos orgánicos producidos principalmente en el metabolismo primario de los organismos vivos y segregados como material de desecho, brinda una alternativa para el seguimiento de la biodegradación de materiales poliméricos, ya que esta liberación sustenta su acople ambiental. Para su cuantificación se han empleado diversas técnicas analíticas siendo la cromatografía líquida en fase reversa la que ha mostrado resultados óptimos. En el presente trabajo, se estandarizó la técnica mediante cromatografía líquida de alta resolución (CLAR) en fase reversa con detector UV, para identificar y cuantificar cuatro ácidos orgánicos (acético, propiónico, butírico y láctico), la cual demostró ser lineal, (r = 0,998, 0,997, 0,999, 0,999, para los ácidos láctico, acético, propiónico y butírico respectivamente), presentó buena precisión con coeficientes de variación inferiores al 5%, exactitud representada con errores sistemáticos pequeños, por debajo del 5%, buena sensibilidad basada en límites de detección de 1,5, 1,9, 1,0, 0,8 ppm y límites de cuantificación de 3,0, 3,9, 2,0 y 1,7, para los ácidos láctico, acético, propiónico y butírico, respectivamente. El método se estandarizó considerando ensayos de biodegradación anaerobia, según protocolos realizados por el grupo de investigación en química de productos naturales (Q.P.N.), con la formación por cada gramo de un polímero de almidón de 11,5 mg de ácido acético, 0,37 mg de ácido propiónico y 2,87 mg de ácido butírico pasados 28 días de biodegradación. El método estandarizado también se replicó en el análisis de muestras de un proceso de ensilaje (producido a partir de residuos de pescado) obtenidas a diferentes tiempos durante su fermentación. Los ácidos acético, propiónico y butírico se analizaron después de extraerlos por arrastre con vapor y el ácido láctico en la solución no destilada, detectando y cuantificando los ácidos acético, propiónico y láctico. La técnica de cuantificación de ácidos orgánicos por CLAR, mostró ser una herramienta útil en el análisis de estas sustancias, ya que permitió seguir el proceso de biodegradación de un material polimérico a base de almidón y la fermentación de un proceso de ensilaje, mostrando así la diversidad de aplicaciones analíticas.