Scattering de Luz en Múltiples Ángulos (MALS)

¿Qué es scattering de luz en múltiples ángulos MALS / MALLS?

El scattering de luz es el efecto de la luz siendo re-emitida desde una muestra que contiene moléculas o partículas. Este scattering depende de la configuración óptica del montaje y, en una realización experimental típica, la luz es detectada en uno o varios ángulos diferentes.

En la solución de un ángulo de scattering, los tres diseños más populares son 90 grados (también scattering de luz en ángulo recto o RALS), 7 grados (también scattering de luz en ángulo bajo o LALS), o 173 grados (también scattering de retorno no invasivo o NIBS). En el montaje de múltiples ángulos, en principio, existen aquellos donde los ángulos son fijos (esto se llama más a menudo el montaje MALS o MALLS*) y aquellos donde los ángulos son variables (generalmente referidos como goniómetro o espectrómetro de scattering de luz). Cuando la gente habla sobre MALS, usualmente se refiere a un sistema con múltiples ángulos fijos utilizados como parte de un montaje de cromatografía de exclusión por tamaño (SEC). La aplicación más extendida de MALS es como un detector absoluto de peso molecular en conjunto con un detector de concentración (como RI o UV de una sola longitud de onda).

El número de ángulos en un sistema MALS puede variar entre 2 hasta 20 ángulos, donde el scattering es detectado simultáneamente en cada ángulo. Aunque cualquier detector de scattering de luz (de ángulo único o múltiple) puede medir el peso molecular, el principal beneficio de obtener datos de scattering de luz como función del ángulo de scattering es que se puede calcular el radio de giro (Rg) o radio cuadrático medio (RMS) para dar el tamaño de las moléculas. En el escenario SEC, a menudo las moléculas dispersantes son bastante pequeñas, a veces tan pequeñas que la dependencia angular es insignificante y, por lo tanto, el radio de giro no puede medirse (los límites de especificación típicos de estos sistemas son ~10 nm).

• Cuando el scattering de luz varía muy poco en diferentes ángulos, el perfil también se llama isotrópico. (=el mismo en todos los ángulos, es decir, no se detecta Rg)
• Cuando el scattering de luz varía de manera detectable con el ángulo, el perfil también se llama anisotrópico. (=no es el mismo en todos los ángulos, es decir, Rg es detectable)

En cualquier caso, el peso molecular Mw se puede obtener independientemente de la anisotropía, ya que solo está relacionado con el scattering a un ángulo de scattering de 0°. Aunque en principio los datos de un detector de ángulo único pueden proporcionar una señal suficiente para obtener Mw, suposiciones como «más ángulos son mejores» pueden llevar a los investigadores a utilizar detectores de múltiples ángulos con el beneficio añadido de mediciones de Rg, por si acaso la anisotropía puede entrar en juego. Un Libro Blanco de Malvern sobre tecnologías de scattering de luz estático contiene un buen resumen detallado para referencia adicional.

PD: Malvern Instruments hizo el primer espectrómetro de scattering de luz láser en múltiples ángulos en los años 80, también visto en Analytical Chemistry vol 61 no8, página 545A (1989)

*El término MALLS recibió la letra adicional L de láser: scattering de luz láser en múltiples ángulos. En los últimos años, el término MALS ha ganado popularidad sobre el acrónimo anterior, y ambos expresan el mismo concepto.

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