Analitikai módszerek a 20. század közepén és az ezredfordulón

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Analitikai módszerek a 20. század közepén és az ezredfordulón"

Oszkár Csonka
8 évvel ezelőtt
Látták:

1 Analitikai módszerek a 20. század közepén és az ezredfordulón Módszer 1950 Ezredforduló Klasszikus módszerek Gravimetria, titrimetria (vizes közegben, indikátoros végpontjelzéssel) Titrimetria (vizes, nemvizes közegben, potenciometrikus végpontjelzéssel) Elektroanalitika Potenciometria, konduktometria, voltammetria, coulombmetria Ugyanez + ionszelektív elektródok, szenzorok, elektrokémiai felületvizsgáló módszerek Termoanalitika Termogravimetria, DTG DTG, DTA, DSC, kapcsolt módszerek Spektroszkópia UV (kolorimetria), fluorimetria UV (diódasoros detektor), fluorimetria IR, Raman (alapok) Fourier transzformációs IR és Raman MS (alapok) MS/(MS), változatos ionizációs technikák, széleskörű alkalmazás - NMR széleskörű alkalmazása, ESR Emissziós spektroszkópia, lángfotometria, atom-, eletron-spektroszkópia (alapok) Emissziós (ICP), atomabszorpciós, atomfluoreszcenciás, fotoelektronspektroszkópiás (PES, XPS, AES) módszerek Kromatográfiás és elektroforetikus elválasztási módszerek Papírkromatográfia, oszlopkromatográfia, gázkromatográfia (alapok), elektroforézis (alapok) Vékonyréteg- (TLC), nagyhatékonyságú folyadék- (HPLC), szuperkritikus folyadék- (SFC), kapilláris elektro- (CEC) kromatográfia, kapilláris- (CE), gél-elektroforézis, micelláris elektrokinetikus kromatográfia, stb. Kapcsolt módszerek - HPLC,CE,CEC,TLC,FIA/UV, GC(IR)/MS, HPLC,SFC,CE,CEC/MS, HPLC/NMR(MS), ICP/MS, stb. Röntgen módszerek Diffraktometria, emissziós és fluoreszcenciás módszerek (alapok) Por- és egykristály-diffraktometriás kristály és molekulaszerkezet vizsgálatok, felületanalitikai módszerek Magkémiai módszerek Aktivációs analízis, izotóphigításos módszerek Ugyanezek továbbfejlesztései, radioimmunoassay (RIA), Mössbauer spektroszkópia, pozitron alapú analitika Királis analitika Optikai forgatóképesség mérése, ORD-CD spektroszkópia (alapok) ORD-CD spektroszkópia, királis GC, HPLC, TLC, CE, SFC, CEC Immun-analitika - Radio-, enzim-, fluoreszcenciás immunoassay, ELISA, stb. Automatikus elemzés - Komputerizálás, automatizálás, robottechnika, kemometria

potenciometrikus végpontjelzéssel) Elektroanalitika Potenciometria, konduktometria, voltammetria, coulombmetria Ugyanez + ionszelektív elektródok, szenzorok, elektrokémiai felületvizsgáló módszerek

2 Gyógyszeralapanyagok tartalmi meghatározására használt analitikai módszerek metodika szerinti megoszlása az Európai és az US Gyógyszerkönyvekben [12] * Módszer Ph. Eur. 4 USP 27 HPLC 15.5% 44% GC 2% 2.5% Titrálás Sav-bázis Vizes közeg Indikátoros Potenciometrikus Nem-vizes közeg Indikátoros Potenciometrikus Redox (Jodometria, nitritometria, stb.) Egyéb (komplexometria, argentometria, stb.) UV-VIS spektrofotometria Saját fényelnyelés alapján Kémiai reakciókra alapozott kolorimetria 69.5% 57.5% 21% 6.5% 14.5% 36.5% 9.5% 27% 6.5% 5.5% 9.5% 8.5% 1% 40.5% 29.5% 5.5% 4.5% 1% 24% 14% 10% 5.5% 5.5% 8.5% 6.5% 2.0% Mikrobiologiai mérés (antibiotikumok) 3% 2.5% Egyéb (IR, NMR, polarimetria, fluorimetria, atomabszorpciós spectroszkópia, polarográfia, gravimetria, stb.) 0.5% 2% * Természetes és szintetikus szerves kismolekulák, szerves savak és bázisok sói. Nem tartalmazza a táblázat a szervetlen sókat, fehérjéket, enzimeket, egyéb makromolekulákat, radioaktív készítményeket, vérkészítmények, rekombináns DNS technológia termékeit és kiszerelési segédanyagokat.

) Egyéb (komplexometria, argentometria, stb.) UV-VIS spektrofotometria Saját fényelnyelés alapján Kémiai reakciókra alapozott kolorimetria 69.5% 57.5% 21% 6.5% 14.5% 36.5% 9.5% 27% 6.5% 5.5% 9.5% 8.

3 Királis elválasztások Dr. Horváth Péter Semmelweis Egyetem Gyógyszerészi Kémiai Intézet

4 Természetes és félszintetikus 28 % Akirális 0,32 % Királis 27,68 % Racém 0,43 % Gyógyszeranyag 100 % Akirális 43,2 % Enantiomer tiszta 27,15 % Szintetikus 72 % Királis 28,8 % Racém 25,24 % Enantiomer tiszta 3,56 % EUTOMER -- DISZTOMER

Enantiomer tiszta 27,15 % Szintetikus 72 % Királis 28,8 %

5 A kiralitás megjelenési formái Centrális (C, N, S, P), A A D E B B E D Helikális Planáris Axiális, P M O 2 N CO 2 H HO 2 C NO 2

6 Tofisopam

7 Királis centrumok (elemek) száma = n; optikai izomerek száma= 2 n Minden királis centrum ellentétes konfigurációjú = ENANTIOMER Minden más esetben =DIASZTEREOMER (speciális eset: epimer, anomer) DIASZTEREOMEREK megkülönböztetése nem probléma (többnyire) ENANTIOMEREK megkülönböztetése csak királspecifikus módszerekkel Kiroptikai spektroszkópia (CD, ORD) Királis elválasztástechnika

epimer, anomer) DIASZTEREOMEREK megkülönböztetése nem probléma (többnyire) ENANTIOMEREK

8 Királis elválasztás mechanizmusa I. Kölcsönhatásokért felelős kötések: Ionos, H-híd, dipol, töltésátvitel (p-p), hidrofób,

9 Királis elválasztás mechanizmusa II. Konformációs szabadság konformációs igazodás Topográfiai tulajdonságok sztérikus illeszkedés A kötődést befolyásoló tényezők: oldószer hőmérséklet ph

10 ABS Hőmérséklet hatás Ketamin enantiomerek b-cd állófázison C (1,249) 20C (1,292) 15C (1,355) Time (min)

11 Hőmérséklet hatás

12 Hőmérséklet hatás nebivolol (Nebilet) eltérő hatású enantioés diasztereomerek Chiralpack AD, etanol

13 Oldószer hatás

14 ph hatás

15 Királis elválasztási lehetőségek (Diasztereomer-párképzés homokirális reagenssel) I. On-line II. Pre-kromatográfiás I/a.) Állófázison -- normál fázisú -- fordított fázisú I/b.) Mozgófázissal Előzetes kémiai reakcióval Ideális esetben: (+)E; (-)E és (+)R Termékek: +E+R és E+R

) Állófázison -- normál fázisú -- fordított fázisú I/b.

16 R- és S-metilbenzilamin kámforszulfonsav-amid elválasztása fordított fázison

17 Példa: 80% -E és 20% +E enantiomer keverék 99% -R és 1% +R reagens -E (80%) +E (20%) -R (99%) -E-R (79,2%) +E-R (19,8%) +R (1%) -E+R (0,8%) +E+R(0,2%) Ebből enantiomer viszonyban van - E-R és +E+R összesen 79,4% -E+R és +E-R összesen 20,6%

18 Kromatográfiás módszerek és a tipikusan alkalmazott elválasztási lehetőségek Technika Állófázis Mozgófázis GC + - LC + + TLC ++ (+) CE - + GC: gázkromatográfia; LC: folyadékkromatográfia; TLC: vékonyréteg kromatográfia; CE: kapilláris elektroforézis;

LC + + TLC ++ (+) CE - + GC: gázkromatográfia; LC:

19 Állófázisok típusai: biopolimerek: fehérjék, poli- és oligoszaharidok félszintetikus poli- és oligoszaharidok makrociklusus antibiotikumok szintetikus szelektorok - Pirkle típusú - korona éterek - aminosav származékok - szintetikus helikális polimerek

makrociklusus antibiotikumok szintetikus szelektorok - Pirkle

20 Poliszaharid állófázisok (fizikailag kötött) Cellulóz észterek: Amilóz karbamátok: triacetát (Chiracel OA) tris(3,5-dimetil-fenil karbamát) tribenzoát (Chiracel OB) (Chiralpak AD) tris(4-metilbenzoát) (Chiracel OJ) tris(1-feniletil karbamát) Cellulóz karbamátok: (Chiralpak AS) tris(fenil karbamát) (Chiracel OC) tris(3,5-dimetil-fenil karbamát) Ciracel (OD)

(Chiralpak AD) tris(4-metilbenzoát) (Chiracel OJ) tris(1-feniletil karbamát) Cellulóz

21 Makrociklusos glikopeptidek (antibiotikumok) tulajdonság vankomycin teicoplanin Mw Sztereogén centr vankomycin Makrociklus 3 4 Cukor komponens 2 3 Aromás gyűrű 5 7 Hidroxil-csoport 9 15 Amid-csoport 7 7 Amin-csoport 2 1 ph tartomány 4-7 3,8-6,5 teicoplanin

Fehérjék fehérje Mw (kd) Szénhidrát tart% IEP ALBUMINOK HSA 66 0 4,7 BSA 65 0 4,7 GLUKOPROTEINEK AGP

22 Fehérjék fehérje Mw (kd) Szénhidrát tart% IEP ALBUMINOK HSA ,7 BSA ,7 GLUKOPROTEINEK AGP ,7 Ovoglükoprotein ,1 Avidin ENZIMEK Cellobiohidroláz ,9 Pepsin 34,6 0 <1

23 Chirex állófázisok (amid és urea) Kis molekulasúlyú szintetikus királis szelektorok Pirkle

24 Kis molekulasúlyú szintetikus királis szelektorok A: DNP-fenilglicin N-(3,5-dinitrobenzoil)-fenilglicin-amid B: Chy-Ro-Sine-A N-(3,5-dinitrobenzoil)-tyrozin-butilamid C: b-gem 1 N-(3,5-dinitrobenzoil)-3-amino-3-fenil-2- (1,1-dimetil-etil)-propanoát D: Whelk-O 1 1-N-(3,5-dinitrobenzamido)1,2,3,4- tetrahidrofenantrén E: ULMO N-(3,5-dinitrobenzoil)-1,2-difenil-1,2- diaminoetán

25 Ciklodextrin álló- és mozgófázisok

26 Néhány fontosabb ciklodextrin származék

27 Abs Abs Abs Abs C 18 ; MetOH-víz 20:80 bcd SF127_8 /2 SF127-8 / ,49667 H H H H N O O N N H H OH , ,98 21, , Time (min) Time (min) ,78667 SF /1 H H N O 3 2 SF / , H H O N N H HO H Time (min) Time (min)

28 CD CD UV UV BCD stationary phase S R RP18 stationary phase + BCD Time (min) Time (min)

29 Gentamicin izomerek forgatóképességi detektálása alapanyagokban és tejben Contaminated Milk Sample

30 A kettős detektáláson alapuló enantiomer meghatározás elve G c l c l A Ellipticitás (bal) G (bal) Abszorpció (jobb) D-fenilglicin koncentráció (mmol/l) G c szenny G tiszta 2 G - G tiszta mért 100 D-phenylglycine concentration [%]

31 Oxazepam hemisuccinate a: S 78% b: S 40.9% c: R 37% d: R 76.8 % Hypersil CN hexan/methylen chlorid/ethanol/ach 50:50:1:0.5, 1 ml/min, 265 nm Bertucci, Andrisano, Cavrini, Castiglioni; Chirality 12 (2000) 84-92

32 A kettős detektálás egyéb felhasználási lehetőségei a 0, b CD [mdeg] (bal)) UV [AU] (jobb) 0, , , ,3 0,2 20.c UV detektor jel kodein jele a f elbontás után hidrokodon jele a f elbontás után d CD detektor jel [mdeg] kodein jele a f elbontás után hidrokodon jele a f elbontás után 0,1 10 0, Time [sec]

Hasonló dokumentumok

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar Szervetlen és Analitikai Kémia Tanszék

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar Szervetlen és Analitikai Kémia Tanszék Szerkesztette: POKOL GYÖRGY Írta: POKOL GYÖRGY, GYURCSÁNYI E. RÓBERT, SIMON ANDRÁS,