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Type: TESE
Title: Separação dos enantiomeros do anestesico cetamina por cromatografia continua em leito movel simulado
Author: Santos, Marco Antonio Garcia dos
Advisor: Santana, Cesar Costapinto, 1948-
Abstract: Resumo: A grande maioria dos fármacos recentemente desenvolvidos provém de uma rota sintética que geralmente forma uma mistura racêmica, na qual dois isômeros quase idênticos denominados enantiômeros convivem na proporção de 50% cada um. Esses isômeros interagem de forma diferente com os receptores biológicos dos organismos, apresentando por isso diferentes atividades quando empregados como fármacos. Este fato, hoje em dia plenamente reconhecido, tem forçado a indústria farmacêutica a comercializar os enantiômeros puros em lugar da mistura racêmica, sempre que o composto em questão apresentar quiralidade. Isto tem intensificado a busca por novos e melhores métodos de separação enantiomérica. O leito móvel simulado (LMS) é um processo cromatográfico contínuo que tem sido aplicado com este fim, desde 1992. O processo consiste em simular o movimento do leito de adsorvente, de forma contracorrente ao movimento do líquido, através da troca periódica das posições das correntes de entrada e saída. Ao contrário dos sistemas tradicionais de cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), o processo LMS é operado de forma contínua, sem prejuízo da pureza das correntes de saída. Estas consistem no extrato, rica no componente mais fortemente adsorvido, e no refinado, rica no componente mais fracamente adsorvido, sendo o processo particularmente adequado a separações binárias, como é o caso da separação de racêmicos. O presente trabalho teve por objetivo a separação enantiomérica do anestésico cetamina num sistema LMS em escala semipreparativa, empregando como fase estacionária o acetato de celulose microcristalino e como fase móvel e sol vente o etanol anidro. As atividades iniciais envolveram o empacotamento das colunas, sua posterior caracterização com determinação das isotermas lineares de adsorção dos enantiômeros através de um sistema de análise de CLAE, e a calibração dos analisadores das correntes, que consistiam em um espectrofotômetro UV MS e um polarimetro. Em seguida, procedeu-se à realização de corridas experimentais sob 6 condições diferentes, nas quais a variável estudada consistiu na taxa de alimentação de racêmico em gldia, numa tentativa de estabelecer os limites de aplicação das isotermas lineares, válidas somente para sistemas com baixas concentraçõe. As correntes de saída foram analisadas através dos medidores em linha à unidade (UVNIS e polarímetro ligados em série) e através do sistema de CLAE, contendo uma coluna de análise empacotada com a mesma fase estacionária empregada no LMS. Os resultados obtidos mostraram que as condições com as três menores taxas de alimentação de racêmico apresentaram elevados valores de pureza para o refinado (> 99,5%) e valores satisfatórios para o extrato (> 95%), enquanto que nas outras três corridas com os maiores valores de taxa de alimentação a pureza do refinado mostrou-se insuficiente (entre 60 e 70%) e a do extrato continuou satisfatória (> 92%). Desta forma ficou estabelecido o limite máximo da taxa de alimentação abaixo do qual as isotermas lineares são aplicáveis, e foi evidenciada a necessidade de determinação das isotermas não-lineares, válidas para sistemas concentrados. Esse estudo poderá ser efetuado em trabalhos futuros que poderão aumentar a produtividade da separação da cetamina no sistema LMS até níveis aceitáveis industrialmente
abstract: The great majority of the pharmaceuticals recently developed arise from a synthetic route which generally forms a racemic mixture, in which two almost identical isomers named enantiomers are together in the proportion of 50% each. These isomers interact by different manners with the biological receptors of living organisms and therefore present different activities when employed as pharmaceuticals. Due to this fact, fully recognized today, the pharmaceutical industry has been forced to market pure enantiomers instead of the racemic mixture whenever a chiral compound is involved. This has risen the search for new and improved methods of enantioseparation. The simulated moving bed (SMB) is a chromatographic process that has been employed with this aim, since 1992. The process consists in simulating the countercurrent movement of the adsorbent bed by switching the positions of the inlet and outlet streams. Unlike the traditional HPLC (High Performance Liquid Chromatography) systems, the 5MB process operates continuously, without lowering the purity of the outlet streams. It produces two outlet streams, one rich in the more adsorbable component (extract stream), and the other rich in the less adsorbable one (raffinate stream), and is particularly adequate for binary separations, such as the case of racemates. The present work investigated the enantioseparation of the anesthetic ketamin in a 5MB system at semipreparative-scale, employing microcrystaline cellulose triacetate as stationary phase and ethanol as mobile phase. The initial activities of the thesis work were the packing of the columns, their characterization through determination of linear adsorption isotherms for the enantiomers employing a HPLC system of analysis, and the calibration ofthe stream analyzers, which consisted ofa spectrophotometric WNIS meter and a polarimeter. Experimental runs under 6 different conditions were carried out, in which the variable studied was the racemate throughput in grams/day, in an attempt to establish the limits of application of the linear isotherms, which are valid only for systems with low solute concentrations. The output streams were analyzed by the on-line meters (W NIS and polarimeter connected in series) and by the HPLC system, containing an analytical column packed with the same stationary phase employed in the 5MB. The results obtained showed that the three conditions with the lowest racemate throughputs presented very good purity values for the raffinate (> 99.5%) and satisfactory values for the extract stream (> 95%), whereas in the other three runs with the highest throughputs, the raffinate purity was insufficient (between 60 and 70%) and the extract purity remained satisfactory (> 92%). These results have established the upper limit of throughput below which the linear isotherms are applicable, and the need of determining the non-linear isotherms, valid for concentrate systems, became evident. This study can be carried out in future works which can improve the productivity of ketamin enantioseparation in the 5MB system up to acceptable levels in industry
Subject: Cromatografia contracorrente
Cromatografia líquida
Enantiômeros
Quiralidade
Language: Português
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2004
Appears in Collections:FEQ - Dissertação e Tese

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