Journal des techniques de chromatographie et de séparation
Libre accès

Abstrait

Détermination des impuretés dans l'acide succinique bioproduit

Rousova J, Ondrusova K, Karlova P et Kubatova A

Actuellement, des ressources de recherche importantes sont consacrées au développement de produits renouvelables destinés à remplacer les produits pétrochimiques tels que l'acide succinique. L'élément essentiel de cette recherche est l'identification des impuretés qui ont un impact négatif sur le traitement ultérieur de l'acide succinique. Nous avons adapté la dérivatisation avec chromatographie en phase gazeuse - spectrométrie de masse pour identifier et quantifier plus de 120 impuretés dans plusieurs échantillons d'acide succinique. Cette étude s'est concentrée sur l'acide succinique à base de pétrole ainsi que sur des échantillons d'origine biologique qui utilisent une souche d'E. coli modifiée pour la fermentation. Pour permettre une quantification précise du produit cible et des impuretés courantes, nous avons évalué l'efficacité de l'extraction de l'acétonitrile comme alternative à la dérivatisation directe, puis comparé plusieurs agents de dérivatisation pour la triméthylsilylation. Une extraction préalable à l'acétonitrile s'est avérée essentielle pour détecter les impuretés à l'état de traces. Le N,O-bis(triméthylsilyl)trifluoroacétamide (BSTFA) était le plus efficace pour la dérivatisation des saccharides et des acides monocarboxyliques de faible poids moléculaire. Cependant, la présence de pyridine était nécessaire pour la dérivatisation des saccharides et des polyalcools avec BSTFA, alors que les acides de faible poids moléculaire devaient être quantifiés sans pyridine. Quatorze échantillons représentatifs d'acide succinique bioproduit différant par le stade de production et la méthode de culture ont été caractérisés. Le criblage des échantillons du processus initial (1ère étape de synthèse) a montré que les acides monocarboxyliques étaient les plus abondants et a suggéré la présence de saccharides. Ainsi, nous avons développé une méthode permettant la quantification des acides carboxyliques et des saccharides avec des limites de détection comprises entre 0,02 et 0,3 ng. Dans les échantillons bactériens du processus initial et également dans les échantillons pétrochimiques, les acides formique, acétique, lactique, oxalique, benzoïque, citrique et malique ainsi que le glycérol, le butanediol et le glucose ont été trouvés dans une plage de 0,02 à 1160 μg/g. Dans les échantillons finaux traités, l'acide formique et acétique ainsi que le glucose ont été trouvés dans des concentrations inférieures à 0,001 %, démontrant l'efficacité du processus ainsi que l'applicabilité de la méthode comme contrôle qualité du processus.