@phdthesis{Schmitt2004,
  author    = {Schmitt, Ulrich},
  title     = {Cyclodextrine als chirale Selektoren in der kapillarelektrophoretischen Enantiomerentrennung},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-10043},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2004},
  abstract  = {Die vielf{\"a}ltigen isomeren Substanzen, die in dieser Arbeit getrennt wurden, zeigen, dass die cyclodextrin-modifizierte Kapillarelektrophorese eine sehr leistungsf{\"a}hige Technik f{\"u}r die Trennung von Enantiomeren darstellt. Als kritisch erweist sich jedoch das Auffinden des richtigen Cyclodextrins bzw. dessen optimale Konzentration. Die Vorhersagbarkeit dieser Parameter ist noch zu gering, um hier vor den ersten Versuchen alleine anhand der Struktur des Molek{\"u}ls sichere Aussagen machen zu k{\"o}nnen. So sind zur Zeit noch Versuchsreihen mit verschiedenen Cyclodextrinen und Bedingungen n{\"o}tig, wie sie in dieser Arbeit durchgef{\"u}hrt wurden. F{\"u}r die Zukunft w{\"a}re es w{\"u}nschenswert, durch das Sammeln von mehr Erfahrungen und Ergebnissen, wie sie hier gezeigt wurden, schon m{\"o}glichst direkt aus den Strukturen der zu trennenden Zielmolek{\"u}le eine Aussage {\"u}ber die Beschaffenheit des Cyclodextrins oder der CE-Methode machen zu k{\"o}nnen. Von sechs verschiedenen schwach basischen Thiobarbituratracematen konnten f{\"u}nf erfolgreich in ihr Enantiomeren getrennt werden. Unter den f{\"u}nf erfolgreich getrennt Barbituraten waren zwei am Stickstoff alkyliert und ein weiteres sowohl am Stickstoff als auch am Schwefel. Die Thiobarbiturate, die am Stickstoffatom keinen Substituenten tragen, konnten mit \&\#61543;-CD am besten getrennt werden (RS > 6). Hingegen konnte f{\"u}r die beiden nur am Stickstoff alkylierten Barbituratemit mit \&\#61538;-CD und HDMS jeweils Aufl{\"o}sungen {\"u}ber RS = 6 erzielt werden. F{\"u}r den in der Erdbeere vorhandene Schl{\"u}sselaromastoff 2,5-Dimethyl-4-hydroxy-3(2H)-furanon, Furaneol, konnte eine CE-Methode entwickelt werden, die es zum einen erm{\"o}glicht, die Enantiomere vollst{\"a}ndig zu trennen, und zum anderen so beschaffen ist, dass es bei der Trennung selbst zu keiner Racemisierung kommt, wie es bei der bisher verwendeten Gaschromatographie der Fall war. Die CE-Methode machte es erstmalig m{\"o}glich, die enantioselektive Biosynthese von Furaneol in Erdbeerproteinextrakten nachzuweisen. Zus{\"a}tzlich wurde noch die Racemisierungsgeschwindigkeit von einem angereichertem Gemisch bei vier verschiedenen pH-Werte getestet, was f{\"u}r weitere Arbeiten mit Furaneol-Proben von Bedeutung ist. Die Racemisierungsgeschwindigkeit erwies sich f{\"u}r den pH-Bereich von 3.8 bis 5 am langsamsten. Im neutralen Bereich wurde die schnellste Racemisierung beobachtet. Bei den Experimenten mit Atropin und dem verwandten Homatropin sollte gepr{\"u}ft werden, ob der Einsatz sulfatierter Cyclodextrine von vier verschiedenen Herstellern zu identischen Ergebnissen f{\"u}hrt. Es konnten anhand einer kritischen Trennung gezeigt werden, dass dies nicht der Fall ist. Die Trennleistung der Cyclodextrine in Bezug auf den Vergleich Atropin/Homatropin war hierbei sehr {\"a}hnlich. Ein bei diesen Arbeiten zus{\"a}tzlich entstandener Peak konnte eindeutig einem Zerfallsprodukt des Atropins, der Tropas{\"a}ure, zugeordnet werden. Mit Hilfe von Experimenten mit den Atropisomeren von 1,1\&\#8242;-Binaphthalin-2,2\&\#8242;-diyl-phosphat sollte erprobt werden, ob eine Charakterisierung von randomisiert substituierter CDs {\"u}ber den durchschnittlichen molekularen Substitutionsgrad (MS) ausreicht, um beim erneuten Einsatz eines vergleichbaren Produktes reproduzierbare Ergebnisse zu bekommen. Die Trennleistung von unterschiedlich randomisiert substituierten acetylierten und methylierten Cyclodextrinen wurde hierzu getestet, und mit der von \&\#61538;-CD und Heptakis-(2,3,6-tri-O-methyl)-\&\#61538;-cyclodextrin, bzw. deren Gemischen in Verh{\"a}ltnis von 1:9 bis 9:1 verglichen. Der Vergleich dieser Messergebnisse f{\"u}hrte zu dem Schluss, dass eine einfache Charakterisierung randomisiert substituierter Cyclodextrine {\"u}ber den durchschnittlichen molekularen Substitutionsgrad (MS) nicht ausreicht, um reproduzierbare Ergebnisse beim Einsatz solcher Cyclodextrine zu erreichen. Die Aufnahme von Massenspektren erm{\"o}glichte es hingegen, randomisiert substituierte CDs aussagekr{\"a}ftig zu charakterisieren. Will man eine CE-Methode validieren, in der ein randomisiertes Cyclodextrin zu Einsatz kommt, so sollte man dieses mittels Massenspektroskopie charakterisieren und sich dessen bewusst sein, das die Validierung nur f{\"u}r diese eine Charge des Herstellers bzw. f{\"u}r Chargen mit vergleichbaren Massenspektren G{\"u}ltigkeit besitzt. F{\"u}r das im Arbeitskreis Bringmann racemisch synthetisierte 2-Hydroxymethyl-1-(2-hydroxy-4,6-dimethoxyphenyl)naphthalin sollte eine Trennmethode f{\"u}r die Atropisomere entwickelt werden, da f{\"u}r die Zukunft eine enantioselektive Synthese geplant ist. Unter Einsatz der chiralen Selektoren Heptakis-(6-sulfato)-\&\#61538;-CD (HS) und Heptakis-(2,3-di-O-acetyl-6-sulfato)-\&\#61538;-cyclodextrin (HDAS) konnten zwei Trennmethoden gefunden werden, die bei einer jeweiligen Cyclodextrinkonzentration von 15 mM zu einer guten Trennung der Enantiomeren f{\"u}hrte. Dies erm{\"o}glicht eine Quantifizierung des Enantiomeren{\"u}berschuß (ee) f{\"u}r eine nicht-racemische Syntheseroute.},
  subject      = {Enantiomerentrennung},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Wahl2019,
  author    = {Wahl, Joachim},
  title     = {The Use of Ionic Liquids in Capillary Electrophoresis Enantioseparation},
  doi       = {10.25972/OPUS-17639},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-176397},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2019},
  abstract  = {Two chiral chemical molecules being mirror images of each other, also referred to as enantiomers, may have different pharmacokinetic, pharmacodynamic, and toxicological effects. Thus, pharmaceutical manufacturers and authorities are increasingly interested in the approval of enantiopure drugs. However, the isomeric purity and the limits for isomeric impurities have to be specified applying enantioselective analytical methods, such as capillary electrophoresis. The separation of enantiomers in capillary electrophoresis may be improved by the addition of ionic liquids to the background electrolyte. The aim of this work was to investigate the influence of different separation conditions on the enantioseparation of phenethylamines in background electrolytes containing ionic liquids based on tetrabutylammonium cations. Best chiral separations were achieved at acidic pH values using phosphate buffers containing 125 mmol/L tetrabutylammonium based salts. Different reasons explaining enhanced enantioseparations in buffers containing ionic liquids were found. First, due to an improvement of the cyclodextrin solubility, the addition of ionic liquids to the background electrolyte enables the use of higher concentrations of these chiral selector. Furthermore, the adsorption of tetrabutylammonium cations to the negatively charged capillary surface results in a reduction of the electroosmotic flow. Hence, the resulting prolongation of migration times leads to a longer period of time for the separation of temporarily formed diastereomeric analyte cyclodextrin complexes, which yields improved enantioseparation. Additionally, due to a decrease of the adsorption of positively charged phenethylamine analyte molecules to capillary surface silanol groups, the adsorption of ionic liquid cations inhibits peak broadening. A further reason explaining an enhanced enantioseparation by the addition of ionic liquids to the background electrolyte is a competition between tetrabutylammonium cations and analyte enantiomers for the inclusion into cyclodextrin cavities. Furthermore, the influence of different chiral counterions, combined with tetrabutylammonium cations, on the enantioseparation of phenethylamines was investigated. Solely anions based on the basic proteinogenic amino acids L lysine and L arginine yielded chiral separation results superior to those achieved using achiral tetrabutylammonium chloride as background electrolyte additive. Especially the application of tetrabutylammonium L argininate gave very good enantioseparations of all investigated ephedrine derivatives, which might be explained by the ability of L arginine to affect the formation of complexes between analytes and cyclodextrins. Besides the investigation of the influence of ionic liquids on the enantioseparation, complexes between phenethylamine enantiomers and β cyclodextrin derivatives were characterized by affinity capillary electrophoresis. The binding constants between analyte enantiomers and cyclodextrins and the electrophoretic mobilities of the temporarily formed complexes were determined and compared to the observed chiral resolution values. While neither the calculated binding constants nor their differences correlated with the quality of the enantioseparation, a strong correlation between the differences of the electrophoretic mobilities of the complexes and the chiral resolution values was found.},
  subject      = {Kapillarelektrophorese},
  language  = {en}
}