РАЗДЕЛЕНИЕ ЭНАНТИОМЕРОВ ТИРОЗИНА, ТРИПТОФАНА И β-БЛОКАТОРОВ МЕТОДОМ КАПИЛЛЯРНОГО ЭЛЕКТРОФОРЕЗА С УЧАСТИЕМ АМИНОКИСЛОТНОЙ ИОННОЙ ЖИДКОСТИ 1-бутил-3-метилимидазолий L-пролинат [C4MIm][L-Pro] В КАЧЕСТВЕ ХИРАЛЬНОГО СЕЛЕКТОРА

The current study is devoted to the synthesis of amino acid ionic 1-butyl-3-methylimidazolium L-prolinate [C4MIm][L-Pro] liquid and the investigation of its possibilities as a chiral selector for the separation of amino acids (tryptophan and tyrosine) and β-blockers (carvedilol and propranolol) enantiomers. The following factors affecting the resolution of amino acids stereoisomers under ligand exchange capillary electrophoresis were established: background electrolyte pH, concentration of chelate complex, molar ratio of metal and ligand and its nature. The enantioselectivity values of 1.25 for tryptophan enantiomers and 1.17 for tyrosine enantiomers were observed when the background electrolyte consisted of 50 mM borate buffer (pH = 12.2), 20 mM [C4MIm][L-Pro], and 10 mM CuSO4. The synergetic effect of the synthesized ionic liquid and (2-hydroxypropyl)-β-cyclodextrine when added to the background electrolyte content (20 мМ NaH2PO4, pH = 2.5) was discovered during the separation of carvedilol and propranolol enantiomers. The achieved resolution for carvedilol (Rs = 1.1) and propranolol (Rs = 1.6) enantiomers allowed determining the enantiomers ratio of active ingredients in drug formulations.Keywords: ligand exchange capillary electrophoresis, amino acid ionic liquids, chiral selector, amino acids, β-blockers, synergetic effect, enantioseparation(Russian)DOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2018.22.1.004 Kolobova E.A.1, Kartsova L.A.2, Alopina E.V.2, Smirnova N.A.2 1The Nikiforov Russian Center of Emergency and Radiation Medicine,54 Optikov st., St. Petersburg, 199034, Russian Federation2Saint-Petersburg State University, Institute of Chemistry, 26 Universitetskii prospect,  St. Petersburg, Petergof, 198504, Russian Federation Работа посвящена синтезу аминокислотной ионной жидкости (ИЖ) 1-бутил-3-метилимидазолий L-пролинат [C4MIm][L-Pro] и изучению ее возможностей в качестве хирального селектора при разделении энантиомеров аминокислот (триптофан и тирозин) и β-блокаторов (пропранолол и карведилол). Исследованы факторы, влияющие на разрешение стереоизомеров аминокислот в режиме лигандообменного капиллярного электрофореза (ЛОКЭ). Показано, что на разрешение энантиомеров влияют рН фонового электролита, концентрация хелатного комплекса, мольное соотношение «металл : лиганд», природа хирального селектора и металла-комплексообразователя. Значения энантиоселективности разделения, составившие 1.25 для энантиомеров триптофана и 1.17 для энантиомеров тирозина, были достигнуты с использованием фонового электролита, содержащего 50 мМ боратный буфер (рН = 12.2), 20 мМ [C4MIm][L-Pro], 10 мМ CuSO4. При разделении энантиомеров карведилола и пропранолола обнаружен синергетический эффект при совместном введении в фоновый электролит (20 мМ NaH2PO4, pH = 2.5) двух хиральных селекторов –  синтезированной аминокислотной ИЖ [C4MIm][L-Pro] и (2-гидроксипропил)-β-циклодекстрина. Достигнутые значения факторов разрешения для энантиомеров пропранолола (Rs = 1.1) и карведилола (Rs = 1.6)позволили определить соотношения энантиомеров действующих веществ в лекарственных препаратах.Ключевые слова: лигандообменный капиллярный электрофорез, аминокислотные ионные жидкости, хиральный селектор, аминокислоты, β-адреноблокаторы, синергетический эффект, разделение энантиомеровDOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2018.22.1.00

Separation of amino acids and β-blockers enantiomers by capillary electrophoresis with 1-butyl-3-methylimidazolium L-prolinate [C4MIm][L-Pro] as a chiral selector

The current study is devoted to the synthesis of amino acid ionic 1-butyl-3-methylimidazolium L-prolinate [C4MIm][L-Pro] liquid and the investigation of its possibilities as a chiral selector for the separation of amino acids (tryptophan and tyrosine) and β-blockers (carvedilol and propranolol) enantiomers. The following factors affecting the resolution of amino acids stereoisomers under ligand exchange capillary electrophoresis were established: background electrolyte pH, concentration of chelate complex, molar ratio of metal and ligand and its nature. The enantioselectivity values of 1.25 for tryptophan enantiomers and 1.17 for tyrosine enantiomers were observed when the background electrolyte consisted of 50 mM borate buffer (pH = 12.2), 20 mM [C4MIm][L-Pro], and 10 mM CuSO4. The synergetic effect of the synthesized ionic liquid and (2-hydroxypropyl)-?-cyclodextrine when added to the background electrolyte content (20 мМ NaH2PO4, pH = 2.5) was discovered during the separation of carvedilol and propranolol enantiomers. The achieved resolution for carvedilol ( Rs = 1.1) and propranolol ( Rs = 1.6) enantiomers allowed determining the enantiomers ratio of active ingredients in drug formulations.Работа посвящена синтезу аминокислотной ионной жидкости (ИЖ) 1-бутил-3-метилимидазолий L-пролинат [C4MIm][L-Pro] и изучению ее возможностей в качестве хирального селектора при разделении энантиомеров аминокислот (триптофан и тирозин) и β-блокаторов (пропранолол и карведилол). Исследованы факторы, влияющие на разрешение стереоизомеров аминокислот в режиме лигандообменного капиллярного электрофореза (ЛОКЭ). Показано, что на разрешение энантиомеров влияют рН фонового электролита, концентрация хелатного комплекса, мольное соотношение «металл : лиганд», природа хирального селектора и металла-комплексообразователя. Значения энантиоселективности разделения, составившие 1.25 для энантиомеров триптофана и 1.17 для энантиомеров тирозина, были достигнуты с использованием фонового электролита, содержащего 50 мМ боратный буфер (рН = 12.2), 20 мМ [C4MIm][L-Pro], 10 мМ CuSO4. При разделении энантиомеров карведилола и пропранолола обнаружен синергетический эффект при совместном введении в фоновый электролит (20 мМ NaH2PO4, pH = 2.5) двух хиральных селекторов - синтезированной аминокислотной ИЖ [C4MIm][L-Pro] и (2-гидроксипропил)-?-циклодекстрина. Достигнутые значения факторов разрешения для энантиомеров пропранолола ( Rs = 1.1) и карведилола ( Rs = 1.6) позволили определить соотношения энантиомеров действующих веществ в лекарственных препаратах.Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ № 16-03-00791-a.The current study was supported by RFFI grant № 16-03-00791-a