Técnicas avanzadas en cromatografía líquida aplicadas al control de calidad industrial en formulados de productos de limpieza

La presente memoria se enmarca dentro de una de las líneas de investigación del grupo, y cuyo objeto general es el desarrollo de métodos analíticos para el control industrial de componentes de productos de limpieza. Los objetivos responden a las exigencias de continuidad de dicha línea, conjugando el interés, calidad y actualidad desde ambos puntos de vista, el científico y el de transferencia tecnológica. De hecho, en esta misma línea de investigación, el grupo ha venido trabajando durante bastantes años en el marco de sucesivos convenios de colaboración con una empresa, realizando actividades periódicas de transferencia tecnológica. En consecuencia, el objetivo principal de los trabajos presentados en esta memoria es la puesta a punto de métodos de análisis rápidos y fiables para diferentes analitos de la industria de la detergencia. Otro de los aspectos descritos en esta tesis, relacionado también con otra de las actuales líneas de investigación del grupo, es el desarrollo de columnas monolíticas poliméricas y su aplicación para la electrocromatografía capilar (CEC, capillary electrophoresis). Estas columnas permiten poder seleccionar las condiciones de polimerización, ya sean tipo de iniciación, iniciador, monómeros y disolventes porogénicos, con el fin de obtener diferentes prestaciones de las mismas caracterizándose mediante un sistema de analitos estándar. Esta memoria está dividida en cinco grandes bloques. El primer bloque, constituido por los capítulos 1-3, contiene una introducción general que describe las generalidades de los detergentes, su composición y métodos de análisis de los surfactantes más utilizados en su fabricación (capítulo 1), una breve descripción de la cromatografía líquida de alta resolución (HPLC, high performance liquid chromatography), principal técnica de análisis empleada en el desarrollo de esta tesis (capítulo 2) así como un capítulo dedicado a la electrocromatografía capilar y la síntesis de columnas monolíticas (capítulo 3). El segundo bloque está dedicado a la revisión de reacciones de derivatización comúnmente empleadas con el fin de mejorar la señal analítica en HPLC y electroforesis capilar (CE, capillary electrophoresis) en la determinación de compuestos con grupos funcionales hidroxilo (capítulo 4). El tercer bloque, detalla el desarrollo de técnicas avanzadas de cromatografía líquida para el control de calidad de detergentes y materias primas. En esta sección se describe un método de 2D-HPLC para la determinación de surfactantes no-iónicos en materias primas (capítulo 5) así como un método para la determinación conjunta de las principales familias de surfactantes presentes en detergentes (capítulo 6). El cuarto bloque describe la preparación y caracterización de columnas monolíticas para electrocromatografía capilar centrándose en las diferencias entre diversos modos de iniciación de la polimerización (capítulo 7). Por último, el quinto bloque presenta un resumen de los resultados y conclusiones más relevantes procedentes de los tres bloques previos.In this PhD thesis new HPLC methods for the determination of surfactants in raw materials and cleaning products are described. The development of these methodologies is framed within the objectives set in agreements signed with different private companies. The developed methods are oriented to satisfy the needs of the industry to dispose of reliable and affordable methods, applicable in quality control laboratories of medium-sized companies, with modest investments. Other aspect described in this thesis, and related to one of the current research lines in the group, is the development of polymeric monolithic columns and its application in capillary electrophoresis. This report is divided in five large sections. The first section, consisting of chapters 1-3, contains a general introduction, describing generalities of detergents, their composition and methods of analysis of the main surfactants used in their manufacture (Chapter 1), a brief description of liquid chromatography which is the main technique used in the development of this thesis (Chapter 2), as well as capillary electroseparation techniques and monolithic columns (Chapter 3). The second section is dedicated to the revision of derivatization reactions commonly used to enhance the analytical signal in the HPLC and CE determination of compounds with hydroxyl functional groups (Chapter 4). The third section is dedicated to the development of advanced liquid chromatography techniques for the quality control of detergents and raw materials. In this section, a 2D-HPLC method for the determination of non-ionic surfactants in raw material is described (Chapter 5) as well as a single-run chromatographic method for the determination of the main surfactants present in detergents (Chapter 6). The fourth section describes the preparation and characterization of monolithic columns for capillary electrochromatography focusing on the differences among the alternate polymerization initiation systems (Chapter 7). Finally, the fifth block shows a summary of the most relevant results, discussion and conclusions obtained from the three previous blocks