Thermodynamic study of the racemic ibuprofen separation in chiral liquid chromatography using the cellulose tris(3,5 dimethylphenylcarbamate) stationary phase

O ácido (RS)-2-(4-(2-metilpropil)fenil)propanoico, conhecido como ibuprofeno, é um importante fármaco anti-inflamatório não esteroidal, também notório por suas propriedades analgésicas e antipiréticas. A droga é comercializada em sua forma racêmica, no entanto em alguns países é empregado apenas o S-(+)-ibuprofeno que detém o princípio ativo. Além disso, o R-(-)-ibuprofeno provoca toxicidade devido à formação de triglicerídeos híbridos no organismo humano. Substâncias que desempenham funções biológicas no corpo necessitam de métodos eficazes de separação e purificação. Os métodos cromatográficos se apresentam como uma alternativa para obter as formas isoladas de enantiômeros com elevado grau de pureza. No presente trabalho, estudou-se estabelecer condições necessárias para a separação eficaz em escala analítica por meio da abordagem termodinâmica do fenômeno. A separação foi realizada com o método direto empregando uma coluna quiral recheada com sílica recoberta por tris (3,5-dimetilfenilcarbamato) de celulose. A fase móvel composta por n-hexano e isopropanol na proporção 99/1 foi definida com base nos parâmetros cromatográficos seletividade e resolução. O aditivo ácido trifluoracético também foi utilizado na fase móvel para melhorar a definição dos picos cromatográficos. Após a determinação das fases estacionária e móvel, iniciou-se a caracterização da adsorção envolvida na separação. A ordem de eluição dos enantiômero foi verificada por dicroísmo circular e polarimetria, desta forma constatou-se que o S-(+)-ibuprofeno é o composto mais retido. A porosidade total foi determinada com o método do primeiro momento utilizando o 1,3,5-tri-terc-butilbenzeno, um composto pequeno o suficiente para se difundir tanto entre as partículas do leito quanto em seus interstícios. O valor obtido foi de 0,647. A abordagem do primeiro momento do pulso cromatográfico também possibilitou a determinação da constante de equilíbrio de adsorção para cinco temperaturas entre 15 °C e 35 °C. Neste estudo utilizou-se a porosidade total e o comprimento do leito como parâmetros do método para realizar a linearização do tempo de retenção versus o inverso velocidade da fase móvel. Por fim, os parâmetros entálpicos e entrópicos de adsorção foram calculados por meio da abordagem cromatográfico da equação de van¿t Hoff. Este equacionamento possibilitou definir o fenômeno como endotérmico, no qual ocorreu adsorção física. O composto mais retido apresentou valor de 8,76 kJ mol-1 para a variação de entalpia, enquanto o R-(-)-ibuprofeno 7,21 kJ mol-1. A temperatura isoenantiosseletiva calculada foi 237,38 K.The (RS)-2-(4-(2-methylpropyl)phenyl) propanoic acid, known as ibuprofen, is an important non-steroidal anti-inflammatory drug, notorious for its analgesic and antipyretic properties. The drug is commercialized in its racemic form. However in some countries only the S-(+)-ibuprofen is used, which it is the active isomer. Since the R-(-)-ibuprofen is toxic due to forms hybrid triglycerides in the human body. Substances with biological functions in the body must undergo effective methods of separation and purification. Chromatographic methods are an alternative for the separation of enantiomers with high purity. In the present study the necessary conditions for effective separation in analytical scale by means of thermodynamic approach of the phenomenon was studies. The separation was carried out employing a chiral column packed with silica coated with cellulose tris (3,5-dimethylphenylcarbamate). The mobile phase consisting of n-hexane and isopropanol in ratio 99/1 was defined on the basis in chromatographic parameters as selectivity and resolution. The trifluoroacetic acid additive also was used on the mobile phase to improve the resolution of the chromatographic peaks. After the determination of stationary and mobile phases, the characterization the adsorption involved in the separation was studies. The order of elution of the enantiomers was checked by circular dichroism and polarimetry. It was observed that the S-(+)-ibuprofen is the most retained compound. The total porosity was determined by first moment using 1,3,5-tri-tert-butylbenzene. This molecule is small enough to diffuse through the bed particles, but also the between the particles interstices. The value obtained was 0,647. The approach of first moment of the chromatographic pulse also allowed the determination of the adsorption equilibrium constant for five temperatures between 15 °C and 35 °C. In this study, the bed void and bed length were used as input parameters in the perform linearization of retention time versus the mobile phase inverse velocity. Finally, the enthalpy and entropy of adsorption were calculated by means of chromatographic approach usual the van't Hoff equation. The adsorptions of enantiomers were endothermic. Both molecules adsorbed physically. The enthalpy of the most retained compound was 8,76 kJ mol-1 and 7,21 kJ mol-1 for R-(-)-ibuprofeno. The enantioselective temperature was 237,38 K