Dispersão de Luz em Ângulos Múltiplos (MALS)

O que é dispersão de luz em ângulos múltiplos MALS / MALLS?

A dispersão de luz é o efeito de a luz ser re-radiada por uma amostra contendo moléculas ou partículas. Essa dispersão depende da configuração ótica do arranjo e, numa realização experimental típica, a luz é então detectada em um ou vários ângulos diferentes.

Na solução de um ângulo de dispersão, os três projetos mais populares são 90 graus (também dispersão de luz em ângulo direito ou RALS), 7 graus (também dispersão de luz em baixo ângulo ou LALS), ou 173 graus (também dispersão retroativa não-invasiva ou NIBS). No arranjo de ângulos múltiplos há, em princípio, aqueles onde os ângulos são fixos (isto é mais frequentemente chamado de configuração MALS ou MALLS*) e aqueles onde os ângulos são variáveis (geralmente referidos como goniômetro ou espectrômetro de dispersão de luz). Quando as pessoas falam sobre MALS, geralmente se referem a um sistema com vários ângulos fixos usado como parte de uma configuração de cromatografia de exclusão de tamanho (SEC). A aplicação mais difundida de MALS é como um detector absoluto de peso molecular em conjunto com um detector de concentração (como RI ou UV de comprimento de onda único).

O número de ângulos em um sistema MALS pode variar entre 2 até 20 ângulos, onde a dispersão é detectada simultaneamente em cada ângulo. Enquanto qualquer detector de dispersão de luz (único ou múltiplo ângulo) pode medir o peso molecular, o principal benefício de obter dados de dispersão de luz como função do ângulo de dispersão é que o raio de giro (Rg) ou raio quadrático médio (RMS) pode ser calculado para determinar o tamanho das moléculas. No cenário SEC, muitas vezes as moléculas dispersas são bastante pequenas, às vezes tão pequenas que a dependência angular é negligenciável e, portanto, um raio de giro não pode ser medido (os limites de especificação típicos desses sistemas são ~10nm).

• Quando a dispersão de luz varia pouco em diferentes ângulos, o perfil também é chamado de isotrópico. (=mesmo em todos os ângulos, ou seja, sem Rg detectável)
• Quando a dispersão de luz varia detectavelmente com ângulo, o perfil também é chamado de anisotrópico. (=não é o mesmo em todos os ângulos, ou seja, Rg é detectável)

Em qualquer dos casos, o peso molecular Mw pode ser obtido independentemente da anisotropia, já que está apenas relacionado à dispersão em ângulo de dispersão de 0°. Embora, em princípio, os dados de um detector de ângulo único possam fornecer sinal suficiente para obter Mw, suposições como “mais ângulos são melhores” podem levar pesquisadores a utilizarem detectores de ângulos múltiplos com o benefício adicional de medições de Rg, no caso de a anisotropia entrar em jogo. Um White Paper da Malvern sobre tecnologias de dispersão de luz estática contém um bom resumo detalhado para referência posterior.

PS: A Malvern Instruments fez o primeiro espectrômetro de dispersão de luz laser em ângulos múltiplos nos anos 1980, também visto em Analytical Chemistry vol 61 no8, página 545A (1989)

*O termo MALLS recebeu a letra adicional L de laser: dispersão de luz laser em ângulos múltiplos. Nos últimos anos, o termo MALS ganhou popularidade em relação ao acrônimo anterior, e ambos expressam o mesmo conceito.

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