Badanie wybranych efektów związanych z transportem chiralnych profenów

Abstract

Podsumowując, prosta cząsteczka profenu tworzyć może niezwykle skomplikowany układ dimeru lub polimeru stabilizowany wiązaniami wodorowymi. W niniejszej pracy potwierdziłam występowanie dynamicznych zmian skręcalności właściwej roztworów tych związków w różnych rozpuszczalnikach w warunkach statycznych oraz podczas transportu. Udowodniłam także, że skręcalność właściwa (R)-naproksenu zależy od stężenia związku. Po raz pierwszy zarejestrowałam takie zmiany skręcalności właściwej naproksenu. Podobne efekty zostały opisane w literaturze dla innych związków, np. (R)-(-)-pantolaktonu [150,151]. Z drugiej strony znany i opisany jest efekt spontanicznej zmiany konfiguracji estru (R)-naproksenu podczas mieszania w zawiesinie [38,43]. Przeprowadzone badania nie pozwalają na rozstrzygnięcie, czy obserwowane zmiany skręcalności wynikają ze zmian dynamicznych związanych z tworzeniem supramolekularnych asocjatów profenów, czy też z bezpośrednią zmianą konfiguracji związku analogiczną do tej obserwowanej podczas preferencyjnej krystalizacji. Wydaje się jednak, że eksperymenty prowadzone w krótkim czasie można wyjaśnić przede wszystkim dynamiką zmian monomer- dimer. Przeprowadzone w ramach niniejszej pracy doktorskiej badania nie wykluczają możliwości wyjaśnienia efektu LR-TLC za pomocą teorii opartej na rotacjach molekularnych, ale również nie przynoszą pełnego potwierdzenia założonej hipotezy badawczej. Na uwagę zasługuje fakt, iż struktura molekularna badanych chiralnych związków wykazuje podobieństwo strukturalne do makroskopowych śmigieł. Ważnym wnioskiem jest niezaprzeczalna różnica w obrazie TLC uzyskanym na podłożu A I 2O 3 w stosunku do Si02. Ważne jest też, że można znaleźć związki, które efektu LR-TLC nie wykazują, np. kwas p-aminobenzoesowy. Fakt ten wskazuje, że efekt LR-TLC związany jest z resztkową chiralnością mikrokrystalicznej struktury SiC>2 . Pomimo trudności techniki wielokrotne powtórzenia eksperymentów TLC potwierdzają występowanie efektu LRTLC. Z jednej strony, boczne przemieszczenie analitów stanowi problem w oznaczaniu chiralnych związków, ponieważ znacznie utrudnia ich densytometryczne wykrywanie i ocenę ilościową (efekt LR-TLC może powodować zafałszowanie ilościowej analizy badanego związku, jeśli densytometrowaniu poddamy tylko wąskie pasmo w zakresie prostolinijnym gdzie spodziewamy się znaleźć analit). Jednak z drugiej strony, badany efekt jest interesującym przykładem wpływu dynamiki układu molekularnego na analityczną metodę TLC, otwierając tym samym nowy obszar doświadczalny dla maszyn molekularnych. Odchylenie drogi migracji związków od spodziewanej prostolinijności daje chromatografii cienkowarstwowej możliwość zastosowania tej metody jako ważnego nowego narzędzia eksperymentalnego. Podjęłam próbę uproszczenia dynamicznego układu dimeru profenowego poprzez syntezę modelowych diketopiperazyn w nadziei, że takie związki umożliwią rozwiązanie zagadki profenów. Niestety związki te okazały się praktycznie nierozpuszczalne w układach przydatnych dla TLC. Przeprowadzone w niniejszej pracy doktorskiej badania pozwoliły na odkrycie nowych ciekawych efektów supramolekularnej chiralności układów profenowych. Właściwości takie mogą być przydatne dla zdolności do preferencyjnej krystalizacji biologicznie aktywnych enancjomerów, co jest istotnym problemem produkcji preparatów farmaceutycznych tych leków. Lepsze zrozumienie właściwości chiralnych związków może pozwolić na wdrożenie do przemysłu farmaceutycznego nowych nanotechnologicznych rozwiązań w procesie produkcji leków, rozwój nowych technologii oraz gospodarki. Badania właściwości chiralnych śmigieł są również ważnym elementem nanotechnologii, gdzie zastosowanie molekularnych mechanizmów, nanosilników czy nanowirników, naśladujących rzeczywiste makroskopowe obiekty, np. śmigła samolotów czy wiatraków, odgrywa kluczową rolę. Rotujące cząsteczki mogą znaleźć również zastosowanie przy budowie tzw. nanomaszyn.