L’utilisation d’eau gazeuse en chromatographie permet un processus plus écologique, selon une nouvelle étude

Rédacteurs et critiques de la revue Chimie verte ont mis en avant une nouvelle étude de l'Université du Texas à Arlington, qui étudie comment rendre les techniques chimiques courantes plus respectueuses de l'environnement, comme l'un de ses articles « chauds » pour 2023.

Les scientifiques de l'UTA dirigés par Daniel W. Armstrong, professeur émérite de chimie et de biochimie à Welch, ont découvert que l'utilisation d'eau gazeuse en chromatographie rend cette technique chimique relativement courante plus respectueuse de l'environnement.

Technique qui consiste à prélever un mélange et à le séparer pour examiner les composants individuels, la chromatographie est largement utilisée pour tester l'urine des athlètes à la recherche de drogues améliorant la performance, analyser les preuves sur la scène du crime telles que le sang et les vêtements, tester les ingrédients présents dans les aliments ou mesurer la quantité d'alcool dans les boissons, parmi de nombreuses autres utilisations. Un seul chromatographe produit environ un litre de déchets liquides, et certaines grandes sociétés pharmaceutiques effectuent plus de 1 000 études chromatographiques par jour.

L’utilisation d’eau gazeuse en chromatographie peut réduire le score de verdure de la méthode analytique (AMGS). Plus le score est petit, plus le processus est respectueux de l'environnement, a déclaré Armstrong.

“Nos recherches montrent que l'utilisation d'eau gazeuse simple, associée à un traitement mathématique minimal et à des géométries de colonnes optimales, produit les scores AMGS les plus bas jamais enregistrés”, a déclaré Armstrong. “Cela montre que le passage à des liquides gazeux plutôt qu'à d'autres liquides lorsque cela est possible contribuera à rendre le processus de chromatographie plus sûr pour l'environnement.”

L’équipe a également constaté que l’utilisation de liquides gazeux est tout aussi rapide et efficace que d’autres liquides utilisés en chromatographie.

“En utilisant 38 acides aminés comme classe de test de molécules, l'utilité des liquides gazeux comme alternative verte a été présentée à des vitesses, des efficacités et des résolutions jamais rapportées”, a déclaré Armstrong. “Les travaux futurs consisteront à appliquer ce que nous avons appris concernant les liquides carbonatés en chromatographie à d'autres méthodologies, telles que la spectrométrie de masse.”

Cette étude a également corrigé l’équation AMGS originale et l’a étendue pour couvrir des séparations plus réalistes, notamment les acides aminés chiraux. La recherche a également noté que cette même approche serait utile pour la NASA, qui a un intérêt particulier dans le développement d’instruments légers et petits pour l’analyse chimique chirale/achirale extraterrestre in situ.

Les co-auteurs comprennent M. Farooq Wahab, chercheur en ingénierie, ainsi que deux étudiants : Troy T. Handlovic et Bailey C. Glass. Handlovic a obtenu un baccalauréat ès sciences en chimie et une maîtrise ès sciences en chimie pharmaceutique de l'Université Fairleigh Dickinson à Madison, New Jersey, avant de venir à l'UTA pour poursuivre son doctorat. Glass, originaire d'Arlington, est un assistant de recherche de premier cycle en deuxième année qui étudie la biochimie et envisage de poursuivre ses études de chimie aux études supérieures.