Desarrollo de nuevas metodologías analíticas mediante electroforesis capilar

Resumen

La electroforesis capilar (CE) es una técnica de separación basada en la migración diferencial de una mezcla de analitos bajo la acción del campo eléctrico. La CE ha sufrido una gran desarrollo a nivel de investigación en la última década pero su implantación a nivel industrial ha sido reducida. La gran variedad de productos y los numerosos controles que implica el control de calidad en la industria ha conducido al desarrollo de técnicas rápidas y con una amplia gama de aplicaciones como la CE. En esta tesis re realiza un estudio sobre la aplicación de esta técnica a campos diversos como el seguimiento de un proceso de oxidación de interés medioambiental o el establecimiento de nuevos métodos de análisis de productos farmacéuticos. La oxidación de los blanqueantes ópticos utilizados en la industria textil o de la detergencia frente al hipoclorito de las lejías es una de las problemáticas analizadas. La CE se muestra como una técnica idónea para separar e identificar los productos de oxidación del blanqueante con la lejía y permite demostrar que se forman productos no clorados de bajo impacto medioambiental. El control de calidad en la industria farmacéutica es especialmente riguroso porque el producto final está destinado a consumo humano. La determinación del contenido de principio activo, de impurezas relacionadas, la uniformidad de contenido por unidad de dosis o los tests de estabilidad son ensayos habituales en un laboratorio farmacéutico. El elevado poder de resolución de la CE la hace una técnica adecuada para este tipo de ensayos donde es habitual la separación de compuestos con una estructura química muy parecida. En esta memoria se aplica la técnica a la separación de ocho alquilxantinas usadas en la farmacopea española. El comportamiento electroforético de la mezcla ha sido estudiado y la conclusiones extraídas han sido aplicadas para proponer un método alternativo y ventajoso, respecto al cromatográfico, para el análisis de un fármaco que contiene tres alquilxantinas. La industria farmacéutica necesita para la determinación de impurezas relacionadas con el principio activo (impurezas de síntesis o productos de degradación) una técnica con sensibilidad y poder de resolución suficiente. El contenido del enantiómero minoritario en principio activos enantioméricamente puros es un ejemplo de este tipo de ensayos. La CE es una técnica muy exitosa en el campo de las separaciones quirales por su alta eficacia y por la variedad de selectores quirales disponibles. La elección de este selector implica la realización de diversas pruebas de ensayo y error hasta encontrar un selector adecuado. En esta tesis se proponen algunos criterios relacionados con la estructura del analito que facilitan esta selección. Estos criterios se usan para la enantioseparación de Dopa y Ketoprofeno, dos principios activos comercializados en su forma enantioméricamente pura. Se desarrollan métodos de análisis en condiciones quirales y aquirales que permiten determinar, respectivamente, el contenido total de principio activo y del enantiómero minoritario. De todo lo anterior, se deduce que la CE es una técnica válida y en muchos casos ventajosa para desarrollar métodos de análisis para compuestos de interés medioambiental y farmacéutico. -------------------------------------------------- Capillary electrophoresis (CE) is a separation technique based on differential migration of solutes in an electrical field. CE has been widely used in Univeristy investigations but its applications in the industry field are very reduced. CE is usually faster and more flexible compared with other separations techniques and those characteristics make CE a good alternative for quality control in industry. The goal of our work is to apply CE to develope methods for quality control in the textile and pharmaceutical industry. The instability of fluorescent whitening agents (FWAS) with hypochlorite contained in bleach is a major issue in the textile industry. CE is a very useful technique to separate and to identify products formed during this oxidation. Results show that the products formed are not dangerous for the environment and contain no chlorine. Quality control in the pharmaceutical industry is very rigorous because the final product is bound for humans. Active principle or related impurities determinations are usual assays in pharmaceutical companies. The high efficiency of electrophoretic separations make CE very suitable for the separation of compounds with a similar structure. In this way, CE has been used to study the electrophoretic behavior of a mixture of alkyl-xanthines used in pharmaceuticals. The conclusions obtained allow us to propose a new method applied for the quality control of a pharmaceutical containing three broncodillators. The enantiomeric impurity contained in active principles marketed as single enantiomer is a determination that demands good resolution and sensitivity. CE is a very succesful technique for Chiral separations. Hoiwever, the most suitable chiral selector is usually elected by trial and error, wich is expensive and time-consuming. We propose some criteria for their election in terms of molecular size, charge and the presence of specific functional groups in the analyte with a view to minimizing the number of trials needed. These criterias has been used to propose new method to control the enantiomeric impurity in Dopa and Ketoprofen pharmaceuticals. Taken all this into account, we conclude that CE is a valid and useful technique for investigations in environmental or pharmaceutical fields.