Hemometrijski podržana karakterizacija hromatografskih sistema modifikovanih beta-ciklodekstrinom sa model supstancama

Abstract

Ciklodekstrini (eng. Cyclodextrins – CDs) su poznati po svojoj sposobnosti da grade inkluzione komplekse sa različitim molekulima. Ova osobina je odgovorna za njihovu primenu kao aditiva mobilne faze u razvoju ekološki prihvatljivih metoda reverzno-fazne tečne hromatografije pod visokim pritiskom (eng. Reversed-Phase High-Performance Liquid Chromatography – RP-HPLC). Sprovedena je karakterizacija inkluzionih kompleksa koji se formiraju između β-CD-a i odabrane model smeše, koju čine risperidon, olanzapin i njihove srodne supstance. Stehiometrija kompleksa 1:1 je potvrđena masenom spektrometrijom sa elektrosprej jonizacijom. Molekulskom doking studijom predviđene su termodinamički najstabilnije strukture inkluzionih kompleksa, koje su potvrđene nuklearnom magnetno-rezonantnom spektroskopijom. Uspostavljen je kvantitativni odnos strukture i retencije (eng. Quantitative Structure-Retention Relationship – QSRR) uključivanjem deskriptora koji opisuju inkluzione komplekse, molekulskih deskriptora i eksperimentalnih parametara. QSRR model razvijen uz pomoć veštačkih neuronskih mreža (eng. Artificial Neural Network – ANN) je primenjen u razvoju ekološki prihvatljivih RP-HPLC metoda. i izračunavanju konstanti stabilnosti i termodinamičkih parametara kompleksiranja. Otkriveno je da HPLC metoda nije univerzalno primenljiva u izračunavanju navedenih parametara. U sistemu gde β-CD nije prisutan u mobilnoj fazi, uočeno je razdvajanje pika srodne supstance B od pika inkluzionog kompleksa, a detekcija je sprovedena detektorom naelektrisanja u aerosolu. Kod supstanci gde nije došlo do navedenog razdvajanja, predložen je novi metodološki pristup izračunavanju konstanti stabilnosti. Razvijen je i QSRR-ANN model sa opsežnim setom molekulskih deskriptora, koji je omogućio identifikaciju strukturnih karakteristika od značaja za formiranje inkluzionih kompleksa i retenciono ponašanje model supstanci. Utvrđeno je da retenciono ponašanje u velikoj meri zavisi od molekulskih dimenzija i oblika, lipofilnosti i udaljenosti od geometrijskog centra grupa koje ostvaruju interakcije sa β-CD-om.