Zastosowanie chromatografii cienkowarstwowej z detekcją densytometryczną oraz innych instrumentalnych technik analitycznych do badania reakcji oscylacyjnych wybranych pochodnych kwasu octowego i kwasu propionowego

Abstract

Wcześniejsze badania nad zachowaniem chiralnych pochodnych kwasu propionowego (w tym m.in. dwóch arylowych pochodnych tego kwasu, tj. 5-(+)-ibuprofenu i 5-(+)- naproksenu), należących do grupy leków profenowych i rozpuszczonych w rozpuszczalnikach wodnych oraz w rozpuszczalniku niewodnym po raz pierwszy wykazały, iż związki te w warunkach abiotycznych mogą in vitro ulegać samorzutnej, oscylacyjnej inwersji chiralnej, w ten sposób przekształcając się we własne antymery. Badania te zademonstrowały istotną i wcześniej nie stwierdzoną labilność steryczną w warunkach pozaustroj owych wybranych, chiralnych pochodnych kwasu propionowego. Uzyskane w ramach tych badań wyniki zostały przedstawione m.in. w pracy. Wstępne wyniki dotyczące wykazanej labilności sterycznej kilku wybranych pochodnych kwasu propionowego z grupy profenów oraz oscylacyjnego charakteru obserwowanych inwersji skłoniły mnie do refleksji w odniesieniu do prawdopodobnej powszechności tego zjawiska. W ramach niniejszych badań postanowiłam sprawdzić, przy użyciu chromatografii cienkowarstwowej i polarymetrii, czy zjawisko inwersji chiralnej dotyczy również innych, niż ibuprofen i naproksen, związków z grupy profenów, tj. ketoprofenu i flurbiprofenu. Jednocześnie wytypowałam do badań dwie pochodne kwasu octowego (or-fenyloglicynę i kwas migdałowy), odgrywające znaczącą rolę w medycynie i kosmetologii, celem znalezienia odpowiedzi na pytanie, czy wspomniana wyżej niestabilność steryczną jest zależna od długości łańcucha węglowego. Ponadto wydawało się, iż ze względów energetycznych reakcja inwersji chiralnej nie może być jedynym krokiem elementarnym rozpatrywanego procesu. Pogłębione badania doświadczalne z zastosowaniem spektroskopii 13C NMR, wysokosprawnej chromatografii cieczowej oraz spektroskopii mas, wykazały, że inwersji chiralnej wszystkich rozpatrywanych związków wyjściowych towarzyszy ich polikondensacja, co w rezultacie prowadzi do powstawania kondensatów o różnej liczbie skondensowanych jednostek monomerycznych. Oba te procesy są ze sobą sprzężone, zachodząc w sposób niemonotoniczny, a nawet oscylacyjny. Najbardziej prawdopodobny mechanizm procesu chiralnej inwersji profenów, hydroksykwasów i aminokwasów prowadzi poprzez produkt pośredni - enol. Ponadto proces chiralnej inwersji można traktować jako równoległy do procesu polikondensacji. Przy współpracy z prof. Irvingiem R. Epsteinem z Brandeis University w Waltham, Massachusetts (USA) udało się opracować model dwóch sprzężonych Templatorów, wykorzystywany do symulacji procesów oscylacyjnej inwersji chiralnej i oscylacyjnej kondensacji dla alifatycznych niskocząsteczkowych kwasów karboksylowych. Podstawą tego modelu było zdefiniowanie odpowiedniego szablonu, który katalizowałby proces inwersji chiralnej pojedynczego wyjściowego kwasu karboksylowego. Jako odpowiednie szablony kolejno proponowano homodimery asocjacyjne poprzez wiązania wodorowe, wyższe asocjaty związane wiązaniami wodorowymi, kondensaty związane wiązaniami kowalencyjnymi oraz kombinacje asocjatów i kondensatów. Uzyskiwane w tych modelach oscylacyjne zmiany stężenia odpowiednich reagentów i towarzyszące im oscylacyjne zmiany nadmiaru enancjomerycznego w funkcji czasu były w sposób jakościowy porównywane z wynikami pomiarów chromatograficznych i polarymetrycznych.