NAGIOS: RODERIC FUNCIONANDO

Widening the possibilities of liquid chromatography through the use of secondary equilibria with additives and hydrophilic interaction chromatography

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23 - Química
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Widening the possibilities of liquid chromatography through the use of secondary equilibria with additives and hydrophilic interaction chromatography

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dc.contributor.advisor	García Álvarez-Coque, María Celia
dc.contributor.advisor	Ruiz Ángel, María José
dc.contributor.advisor	Carda Broch, Samuel
dc.contributor.author	Peris García, Ester
dc.contributor.other	Departament de Química Analítica	es_ES
dc.date.accessioned	2019-10-14T09:55:04Z
dc.date.available	2020-01-13T05:45:05Z
dc.date.issued	2019	es_ES
dc.date.submitted	15-11-2019	es_ES
dc.identifier.uri	https://hdl.handle.net/10550/71721
dc.description.abstract	La cromatografía líquida (CL) de fase inversa (reversed phase liquid chromatography, RPLC) es el modo de CL más habitual en los laboratorios analíticos, debido a su amplia aplicabilidad, fiabilidad, robustez y sensibilidad. Desafortunadamente, la pérdida de eficacia (especialmente para compuestos básicos, cuyos picos anchos y asimétricos se explican principalmente por la interacción con los grupos silanol residuales aniónicos presentes en el empaquetamiento de la columna), y la retención inadecuada de diversos compuestos (demasiado cortos o excesivos), dificultan una aplicabilidad más universal de este modo cromatográfico. Desde el desarrollo de la técnica, se ha dedicado mucho esfuerzo para resolver estos problemas. Sin embargo, aún es necesario avanzar en el conocimiento de los mecanismos de separación cromatográfica, considerando sus aspectos termodinámicos y cinéticos, y mejorar las metodologías analíticas, especialmente en el campo del análisis farmacéutico y alimentario. El trabajo realizado a lo largo de la Tesis Doctoral reunió varias propuestas de dos tipos para mejorar el rendimiento en HPLC: 1. Uso de aditivos de diferente naturaleza para inducir equilibrios secundarios. A pesar de la variedad de columnas disponibles en el mercado, su química aún es limitada. Sin embargo, al añadir aditivos a la fase móvil, el rango de selectividades de las columnas comerciales en RPLC puede aumentar y puede lograrse una mejora en su rendimiento. Se realizaron varios estudios que han profundizado en el conocimiento de los factores que producen el ensanchamiento y la distorsión de las señales cromatográficas, y se desarrollaron estrategias que mejoran el perfil de los picos cromatográficos y la resolución. Los aditivos investigados fueron los tensioactivos dodecilsulfato de sodio (SDS) y varios tensioactivos no iónicos de la familia del Brij-35 (añadidos a la fase móvil por encima de su concentración micelar crítica, en la llamada cromatografía líquida micelar o CLM), así como los líquidos iónicos (ionic liquids, ILs) formados por el catión 1-hexil-3-metil imidazolio asociado a cloruro y tetrafluoroborato. A lo largo del desarrollo de la Tesis Doctoral, se pretendía: • Minimizar los efectos indeseables de los silanoles residuales en columnas de. Con este objetivo, los aditivos citados se adsorbieron en la fase estacionaria, formando una capa protectora que enmascara el acceso de solutos básicos a los grupos silanol residuales, dando lugar a una mejora en la forma de sus picos cromatográficos (anchura y asimetría). • Lograr avances en la aplicación de la CLM. Interesaba particularmente el desarrollo de la elución en gradiente utilizando Brij-35, explorar la aplicación de nuevos tensioactivos no iónicos, y comprobar la viabilidad y las posibles ventajas del uso de mezclas de los tensioactivos aniónico SDS y no iónico Brij-35. • Investigar más a fondo el uso de ILs como aditivos de la fase móvil en CL, así como el efecto sobre el comportamiento cromatográfico del uso de diversos tampones para fijar el pH, en ausencia y presencia de ILs. • Desarrollar nuevas metodologías para el análisis de fluidos fisiológicos y productos farmacéuticos, utilizando tensioactivos e ILs como aditivos de la fase móvil. 2. Estudios sobre cromatografía líquida de interacción hidrofílica. En los últimos años, se han fabricado diversas columnas de cromatografía líquida de interacción hidrofílica (HILIC) para la determinación de compuestos de alta polaridad. HILIC es un campo de rápido crecimiento, con varios autores interesados, a lo largo de las últimas dos décadas, en la investigación de los mecanismos de retención en columnas HILIC de diferente naturaleza y la comparación de comportamientos. El grupo de investigación ha desarrollado diversas metodologías para evaluar el rendimiento de las columnas en RPLC. Se ha considerado de interés aplicarlas a columnas HILIC de diferente naturaleza. El propósito de los trabajos realizados fue: • Estudiar y comparar la retención, la forma del pico, la selectividad y la resolución en el análisis de compuestos polares, utilizando columnas HILIC disponibles en el mercado. • Explorar la modelización del comportamiento de retención en HILIC, utilizando ecuaciones de diversa complejidad, con propuestas novedosas. El trabajo ha implicado un gran esfuerzo experimental, diseñado para explorar y extraer información sobre el comportamiento cromatográfico de compuestos de diferente naturaleza (sulfonamidas, β-bloqueantes, antidepresivos tricíclicos, flavonoides, diuréticos y nucleósidos). Se ha ensayado una gran diversidad de condiciones experimentales, utilizando fases móviles acuo-orgánicas con acetonitrilo, fases móviles micelares puras e híbridas, fases móviles micelares mixtas y fases móviles que contienen ILs. Asimismo, se hizo uso de una gran variedad de columnas para RPLC y HILIC.	es_ES
dc.description.abstract	Reversed phase liquid chromatography (RPLC) is the most usual LC mode in analytical laboratories, due to its wide applicability, reliability, robustness and sensitivity. Unfortunately, the loss of efficiency (especially for basic compounds, whose broad and asymmetrical peaks are mainly explained by the interaction with anionic residual silanol groups present in the column packing), and the inadequate retention for diverse compounds (too short or excessive), hinder a more universal applicability of this chromatographic mode. Since the development of the technique, much effort has been devoted to solve these problems. However, it is necessary to still progress on the knowledge of the chromatographic separation mechanisms, considering its thermodynamics and kinetics aspects, and improve the analytical methodologies, especially in the field of pharmaceutical and food analysis. The PhD. work gathered some proposals of two types to improve the HPLC performance: 1. Use of additives of different nature to induce secondary equilibria. In spite of the variety of columns available in the market, their chemistry is still limited. However, by adding additives to the mobile phase, the range of selectivities of the comercial columns in RPLC can increase, improving their performance. In this work, several studies are presented which have deepened on the knowledge of the factors that produce the broading and distortion of the chromatographic signals, as well as on the development of strategies that improve the profile of the chromatographic peaks and the resolution. The investigated additives were the surfactants sodium dodecyl sulphate (SDS) and several from the non-ionic Brij 35 family (added to the mobile phase above their critical micellar concentration, in the so-called micellar liquid chromatography or MLC), as well as 1-hexyl-3-methyl imidazolium ionic liquids associated to chloride and tetrafluoroborate. Throughout the development of this PhD. work, our purpose was: • Minimise the undesirable effects of the residual silanols in reversed-phase HPLC columns. With this aim, the cited additives were adsorbed onto the stationary phase, forming a protective layer that masked the access of basic solutes to the residual silanol groups, giving rise to an improvement in the peak shape (width and asymmetry). • Progress in the application of MLC. We were particularly interested in the development of gradient elution using Brij-35, exploring new non-ionic surfactants for MLC, and checking the viability and possible advantages of the use of mixtures of the anionic SDS and non-ionic Brij-35. • Further investigate the use of ionic liquids (ILs) as mobile phase additives in liquid chromatography, and the effect on the chromatographic behaviour of the use of different buffers to fix the pH, in the absence and presence of ILs. • Develop new methodologies for the analysis of physiological fluids and pharmaceuticals, using surfactants and ILs as additives of the mobile phase. 2. Studies on hydrophilic interaction liquid chromatography. In recent years, diverse hydrophilic interaction liquid chromatography (HILIC) columns have been manufactured for the determination of high polarity compounds. HILIC is a fast growing field with a number of authors interested, along the last two decades, on the investigation of the mechanisms of retention in HILIC columns of different nature and their comparison. The research group has developed diverse methodologies to investigate the column performance for RPLC. It has been considered of interest applying the developed tools to HILIC columns of different nature. Our purpose was: • Study and compare the retention, peak shape, selectivity and resolution in the analysis of polar compounds using commercially available HILIC columns of different nature. • Explore the possibility of modelling the retention behaviour in HILIC, using equations of diverse complexity. The work has implied a large experimental effort, designed to explore and extract information on the chromatographic behaviour of compounds of different nature (sulphonamides, β blockers, tricyclic antidepressants, flavonoids, diuretics and nucleosides). A great diversity of experimental conditions has been assayed, using aqueous-organic mobile phases with acetonitrile, pure and hybrid micellar mobile phases, mixed micellar mobile phases, and mobile phases containing ILs. A large variety of columns were used for RPLC and HILIC.	en_US
dc.format.extent	504 p.	es_ES
dc.language.iso	en	es_ES
dc.subject	cromatografía líquida de fase inversa	es_ES
dc.subject	equilibrios secundarios	es_ES
dc.subject	surfactantes	es_ES
dc.subject	líquidos iónicos	es_ES
dc.subject	cromatografía líquida de interacción hidrofílica	es_ES
dc.title	Widening the possibilities of liquid chromatography through the use of secondary equilibria with additives and hydrophilic interaction chromatography	es_ES
dc.type	doctoral thesis	es_ES
dc.subject.unesco	UNESCO::QUÍMICA	es_ES
dc.embargo.terms	3 months	es_ES