Search

U okviru ovog rada proučavano je hromatografsko ponašanje serije Ru(II) kompleksa i odabranih anestetika u uslovima hromatografije hidrofilnih interakcija (Hydrophilic Interaction Liquid Chromatography, HILIC). Sistematski je ispitivan uticaj sastava mobilne faze, tačnije sadržaja vode u mobilnoj fazi, na retenciju ovih jedinjenja u različitim hromatografskim sistemima primenom visokoefikasne tankoslojne hromatografije (High Performance Thin-Layer Chromatography, HPTLC) kao brze i efikasne hromatografske tehnike, koja, s obzirom na minimalnu upotrebu rastvarača i potrebu za derivatizacijom, spada u metode zelene analitičke hemije. Za hromatografsko ispitivanje izabrani su sorbenti različite polarnosti i adsorpcionih karakteristika, a kao mobilna faza izabrane su binarne smeše vode i organskih rastvarača različitog sastava, od čiste vode do čistog organskog rastvarača. Utvrđeno je da povećanje sadržaja vode u mobilnoj fazi dovodi do promene mehanizma odvajanja, odnosno obrtanja retencionog redosleda ispitivanih jedinjenja i pretpostavljeno da se sa povećanjem sadržaja vode u mobilnoj fazi mehanizam odvajanja menja od adsorpcije do particije, a retencione krive imaju karakterističan U oblik. Prelaz između adsorpcionog i particionog mehanizma je kontinualan i zavisi od hemijske prirode odvajanih supstanci, stacionarne faze kao i organske komponente mobilne faze. Silika-gel se može smatrati najpogodnijim stacionarnom fazom za odvajanje i sistematsko praćenje hromatografskog ponašanja ispitivanih jedinjenja u HILIC uslovima, dok se acetonitril pokazao kao najpodesniji rastvarač. Dobijeni rezultati doprinose razumevanju dominantnog mehanizma odvajanja, odnosno vrste i jačina interakcija koje se ostvaruju između odvajanih supstanci i stacionarne i mobilne faze, a mogu se upotrebiti i za određivanje važnih fizičko-hemijskih karakteristika analita, naročito lipofilnosti. Takođe, predloženi su optimalni sistemi za brzu i efikasnu analizu polarnih supstanci što je od velikog praktičnog značaja za analitiku lekova, hrane i uzoraka iz životne sredine. Razvijena je i validovana HPTLC metoda za kvantitativno određivanje amigdalina iz različitih uzoraka. Takođe, predložena je i validovana HPTLC metoda za kvantitativno određivanje deset najčešće korišćenih sintetičkih boja za životne namirnice. In this study, chromatographic behavior of the Ru(II) complex, and selected anesthetics, was studied under conditions of hydrophilic interaction chromatography (Hydrophilic Interaction Liquid Chromatography, HILIC). The effect of mobile phase composition, precisely, water content in the mobile phase used, on the retention of these compounds in different chromatographic systems was systematically examined using High Performance Thin-Layer Chromatography (HPTLC) as a fast and efficient chromatographic technique which, given the minimal use solvent and the need for derivatisation, belongs to the methods of green analytical chemistry. For the chromatographic investigations the sorbents of different polarity and adsorption characteristics were selected, and mixtures of water and organic solvents of various compositions, from pure water to pure organic solvent, were selected as the mobile phase. It was established that increasing the amount of water in the mobile phase leads to a conversion of the separation mechanism, and assumed that as the water content increases in the mobile phase, the separation mechanism changes from adsorption to the partition, and the retention curves have a characteristic U shape. The conversion between the adsorption and partition mechanisms is most likely continuous and depends on chemical nature of separated substances, stationary phase as well as on organic component of mobile phase. Silica-gel can be considered as the most suitable stationary phase for the systematic investigation of the chromatographic behavior of the test compounds in HILIC conditions, whereas acetonitrile has been shown to be the most suitable solvent. Two new HPTLC methods, for the quantitative determination of the ten most commonly used synthetic food colors and amygdalin from different samples, were developed and proposed. The results obtained contribute to the understanding of the dominant separation mechanism, the type and intensity of the interactions that occur between separated substances and the stationary and mobile phases, and can also be used to determine important physical and chemical characteristics of the compaunds investigated, especially lipophilicity. In addition, the optimal systems for rapid and efficient analysis of polar substances have been proposed, which is of great practical importance for the analysis of drugs, food and environmental samples.

Šifove baze i njihovi kompleksi pokazuju različitu biološku aktivnost poput antiviralne, antimikrobne, antimalarijske i antikancerske. Zbog činjenice da biološka aktivnost jedinjenja zavisi prvenstveno od lipofilnosti molekula, što je posledica strukture jedinjenja, određivanje i korelacija lipofilnosti sa hemijskom strukturom, kao i određivanje biološke aktivnosti su postali nezaobilazni u sintezi novih lekova... Schiff bases and their complexes are versatile compounds which have various biological activities such as antiviral, antimicrobial, antimalarial, and anticancer activity. Biological activity of compounds depends on their molecular structure, especially lipophilic character. Determination of lipophilicity, its correlation with chemical structure, and biological activity is very important in drug design...

Cilj ove disertacije bilo je sistematsko proučavanje hromatografskog ponašanja serije novosintetisanih arilpiperazina u uslovima planarne hromatografije, procena retencionih podataka na osnovu multivarijantnih statističkih metoda i utvrđivanje veze između retencionih karakteristika i fizičko-hemijskih parametara ispitivanih molekula. Različiti reverzno-fazni hromatografski sistemi uspešno su primenjeni za razdvajanje ispitivanih arilpiperazina. Definisane su međumolekulske interakcije koje upravljaju retencionim ponašanjem ispitivanih supstanci. To su pre svega hidrofobne, elektrostatičke i interakcije koje uključuju građenje vodoničnih veza. Ponašanje arilpiperazina u primenjenim hromatografskim uslovima u saglasnosti je sa njihovim strukturnim svojstvima, kao i sa interakcijama za koje je utvrđeno da se uspostavljaju kada se ligand koji pokazuje afinitet prema dopaminskim D2 i serotoninskim 5-HT1A receptorima približi aktivnom centru receptora. Lipofilnost ispitivanih arilpiperazina određena je pomoću četiri hromatografska deskriptora, RM 0, b, C0 i PC1. Na osnovu statističkih parametara linearne zavisnosti pomenutih deskriptora i izračunatih logP vrednosti, utvrđeno je da varijabla koja direktno opisuje raspodelu supstanci između stacionarne i mobilne faze, kao što je parameter RM 0, pouzdanije određuje lipofilnost ispitivanih arilpiperazina od parametra koji je proporcionalan hidrofobnoj površini molekula (b) ili interpolisane veličine koja obuhvata sve hromatografske podatke jednog sistema (PC1). Analiza glavnih komponenata i klasterska analiza kao i višestruka linearna regresija, regresija metodom delimičnih-najmanjih kvadrata i regresija glavnih komponenata primenjene su za identifikaciju molekulskih deskriptora koji na najbolji način opisuju ponašanje ispitivanih jedinjenja u hromatografskom sistemu, kao i za kvantifikaciju njihovog uticaja, a u cilju dobijanja matematičkih modela koji bi mogli da predvide hromatografsko ponašanje, odnosno lipofilnost novih srodnih molekula. Statistički parametri potvrđuju da su predloženi modeli statistički značajni i uporedivi. Molekulski deskriptori uključeni u konačne modele su slične prirode i njihov uticaj je približno jednak. Potvrđeno je da je hromatografsko ponašanje molekula određeno dvema komponentama, veličinom molekula i sposobnošću građenja vodoničnih veza. Usled većeg uticaja parametara rastvorljivosti na RM 0 vrednosti, pretpostavljeno je da je u posmatranom hromatografskom sistemu particija dominantni mehanizam razdvajanja u odnosu na adsorpciju. Prediktivna svojstva dobijenih modela potvrđuju mogućnost njihovog korišćenja za predviđanje lipofilnosti novih, strukturno sličnih jedinjenja, kao i za razumevanje njihovog hromatografskog ponašanja. The main goal of this PhD thesis was a systematic study of the retention of the newly synthesized arylpiperazines in planar chromatographic conditions, evaluation of the retention data by multivariate statistical methods and determination of the possible relationship between the retention characteristics and the physicochemical parameters of the investigated arylpiperazines. Different reversed-phase chromatographic systems are successfully applied for the separation of the investigated arylpiperazines. Hydrophobic, electrostatic and hydrogen bond interactions were defined as the most important molecular interactions govern the retention process. The results obtained are in accordance with the structural properties of the investigated compounds and moreover with the interactions established for their binding affinity at the dopamine D2 and serotonin 5-HT1A receptors. Four chromatographic descriptors, RM 0, b, C0 i PC1 are used for assessing the lipophilicity of unknown solutes. These parameters were compared with calculated logP values, and statistical quality of these dependences shows that variables describing directly solute partitioning between stationary and mobile phase, such as RM 0, are more suitable for lipophilicity estimation than parameters proportional to the molecular hydrophobic surface area (b), or interpolated quantity which combines all chromatographic data in one single feature (PC1). Principal component analysis and cluster analysis followed by multiple linear regression, partial least square regression and principal component regression, were performed to identify the molecular descriptors that best describe the chromatographic behavior of the investigated compounds, and to quantify their influences, in order to create a model that could be able to predict chromatographic behavior or lipophilicity of a newly synthesized molecules. The statistical parameters revealed that the models are statistically significant and their statistical results are comparable. The descriptors included in the final models of these three methods are of similar nature and significance. All models confirm the importance of the size of the molecule and hydrogen bonding interactions in assessment of their chromatographic behavior. According to larger influence of the solubility parameters on RM 0 values, it was concluded that partition was the dominant separation mechanism in studied chromatographic systems. Predictive ability of the obtained models and equations based on the physically meaningful parameters allows an estimation of lipophilicity for similar compounds and understanding of their chromatographic behavior.