Хаотропни агенси у анализи одабраних антипаркинсоника применом течне хроматографије - моделовање и карактеризација система

Abstract

Хаотропни агенси представљају интересантне и атрактивне адитиве мобилне фазе у системима течне хроматографије, захваљујући њиховом ефекту на ретенцију аналита, симетрију пикова и ефикасност хроматографског раздвајања. Они подражавају ефекат класичних јон-пар реагенаса, али показују мање недостатака, због чега проналазе своје место у савременој фармацеутској анализи. Такође, са циљем разјашњавања механизма хроматографског понашања аналита у системима са хаотропним агенсима, развијени су различити математички модели. У овој докторској дисертацији представљена је детаљна стратегија испитивања утицаја хаотропних агенаса на хроматографско понашање смеша активних фармацеутских супстанци и њихових нечистоћа, чије се компоненте разликују по кисело-базним особина, на примеру одабраних антипаркинсоника. У првом делу истраживања испитан је утицај хаотропних агенаса натријум трифлуороацетата и натријум перхлората на хроматографско понашање једињења базног карактера, на примеру ропинирола и његових нечистоћа. Проширеним термодинамичким приступом показано је да је раздвајање превасходно вођено електростатским интеракцијама које су последица стварања електричног двослоја на површини стационарне фазе. Такође, овим приступом утврђено је да се стварање јонских парова у елуенту, између протонованих аналита и негативно наелектрисаних хаотропних јона, не сме занемарити. У наставку овог дела истраживања, применом централног композиционог дизајна омогућена је процена ефекта концентрације хаотропног агенса, као и процена интеракције овог фактора са другим факторима који дефинишу хроматографски систем (садржај ацетонитрила у мобилној фази и pH вредност водене фазе) на хроматографско понашање аналита. Мултикритеријумским приступом, методом претраге чворова мреже, извршена је оптимизација методе, а валидацијом је потврђена њена поузданост за фармацеутску анализу ропинирола и нечистоћа у таблетама...

Chaotropic agents represent interesting and attractive mobile phase additives in liquid chromatographic systems due to their effect on analytes retention, peak symmetry and separation efficiency. Since they mimic the role of classical ion-pair reagents, but with fewer drawbacks, they have positioned themselves in modern pharmaceutical analysis. Also, with the aim to elucidate and rationalize the mechanism of analytes chromatographic behavior in systems with chaotropic agents, different mathematical models are developed. This doctoral dissertation brings a detailed strategy of the investigation of chaotropic agents’ influence on the chromatographic behavior of mixtures consisting of active pharmaceutical ingredients and their impurities, whose components differ in acid-base properties, on the example of selected antiparkinsonics. In the first part of the investigation, the influence of chaotropic agents sodium trifluoroacetate and sodium perchlorate on the chromatographic behavior of basic analytes ropinirole and its impurities was examined. By the extended thermodynamic approach, it was shown that the separation was predominantly governed by electrostatic interactions that result from the electric double layer development on the stationary phase surface. Also, by this approach, it was demonstrated that the ion-pair complex formation in the eluent, between the protonated analyte and negatively charged chaotropic ion, cannot be neglected. Further, the employment of central composite design enabled the understanding of the effect of chaotropic agent concentration and its interactions with other factors (acetonitrile content and pH of the aqueous phase) that influence the given chromatographic system. Multi-criteria optimization based on grid point search method was performed. The method was validated and thus its adequacy for the pharmaceutical analysis of ropinirole and impurities in tablets was proven. Investigation of the interaction of the chaotropic salts of different position in Hofmeister series (sodium trifluoroacetate, sodium perchlorate, sodium hexafluorophosphate) added to the mobile phase with the stationary phases of different hydrophobicity (C8 and C18 XTerra® columns), as well as their common influence on the retention behavior of the basic analytes with significantly different pKa values is represented on the example of pramipexole and its structurally related impurities...