A la present Tesi Doctoral s'ha dut a terme la síntesi de derivats de cel·lulosa, amilosa i quitosà amb l'objectiu d'avaluar-los com a selectors quirals en separacions d'enantiòmers per cromatografia de repartiment centrífug. Segons la metodologia sintètica desenvolupada anteriorment en el grup de recerca, s'han preparat els tris(3,5-dimetilfenilcarbamats) i tris(3,5-diclorofenilcarbamats) de cel·lulosa, amilosa i quitosà, compostos de reconeguda enantioselectivitat quan s'apliquen en fases estacionàries quirals d'HPLC. El mètode s'ha extès cap a la preparació d'altres derivats, incloent derivats mixtes dodecanoïl/dimetilfenilcarbamat de cel·lulosa. L'objectiu d'aquesta diversificació ha estat d'una banda estudiar l'efecte dels diferents substituents sobre l'enantioselectivitat i d'altra banda incrementar la solubilitat dels polisacàrids en dissolvents orgànics. A partir dels compostos preparats, s'han buscat les condicions experimentals adequades per la seva utilització en cromatografia de repartiment centrífug (CPC). Aquesta és una tècnica cromatogràfica sense suport sòlid on el procés de separació té lloc entre dues fases líquides immiscibles. Quan es consideren separacions d'enantiòmers, cal solubilitzar en una de les fases un compost que actui com a selector quiral. La selecció dels sistemes de dissolvents que donin lloc a les dues fases immiscibles esdevé de gran importància, doncs ha de permetre la distribució de l'analit, garantir la retenció del selector quiral en una de les fases i permetre que el selector quiral manifesti enantioselectivitat en dissolució. Amb aquest objectiu, en el present treball s'han utilitzat sistemes binaris formats per un dissolvent orgànic (metil isobutil cetona, MIBK i metil tert-butil eter, MTBE) on s'han dissolt els selectors derivats de polisacàrids, i una dissolució aquosa tamponada (dissolució de fosfat sòdic i dissolució d'acetat amònic) que ha actuat com a fase mòbil. S'ha estudiat la solubilitat dels derivats de polisacàrids i la viscositat de les dissolucions. S'ha seleccionat un ventall d'analits racèmics de caràcter àcid, bàsic i neutre i s'ha examinat la seva distribució en els sistemes bifàsics. En les condicions determinades, s'han dut a terme amb èxit les primeres separacions d'enantiòmers utilitzant derivats de polisacàrids com a selectors quirals en CPC. Els experiments de separació s'han realitzat en el mode clàssic d'elució, comparable a un mode isocràtic en HPLC, i en el mode de cromatografia de desplaçament de pH-zone-refining. Dels resultats en mode clàssic se'n desprèn que el camp d'aplicació dels derivats de polisacàrids és notablement més reduït en CPC que en HPLC. Tot i així, s'han aconseguit resolucions parcials d'enantiòmers per analits com la warfarina i el pindolol. La menor enantioselectivitat es podria atribuir a la pèrdua de part de l'estructura supramolecular dels polisacàrids quan aquests s'utilitzen en dissolució i també a l'elevat grau d'ionització dels analits en les condicions de pH de fase mòbil utilitzades, que dificultaria la interacció amb el selector derivat de polisacàrid. A fi de superar aquesta limitació i promoure interaccions més efectives entre selector i enantiòmers s'ha utilitzat el mode de pH-zone-refining. En aquest mode de desplaçament aplicable a analits ionitzables s'ha aconseguit incrementar l'enantioselectivitat i la resolució de les separacions, així com la capacitat de càrrrega dels selectors. Un estudi comparatiu entre CPC i HPLC ha reflectit que les dades de capacitat de càrrega de dos derivats de cel·lulosa i amilosa front a determinats racèmics eren favorables a la CPC. La major accessibilitat del selector quiral en la fase estacionària líquida de CPC podria facilitar la interacció amb els enantiòmers. A fi de caracteritzar la densitat de llocs de reconeixement en el selector quiral polisacarídic, s'ha estudiat la interacció selector/enantiòmers a través de diferents tècniques, entre elles la ressonància magnètica nuclear utilitzant experiments de transferència de saturació (STD NMR). / The synthesis of cellulose, amylose and chitosan derivatives has been carried out, aimed at testing them as chiral selectors in enantiomer separations by CPC. After preparing the polysaccharide tris(3,5-dimethylphenylcarbamates) and tris(3,5-dichlorophenylcarbamates), compounds of proved enantioselectivity when applied in HPLC chiral stationary phases, the methodology was extended to the preparation of other derivatives including the heterogeneously substituted cellulose dodecanoyl/3,5-dimethylphenylcarbamate. Derivatization was aimed at studying the effect of the substituents on the enantioselectivity and increasing the solubility of polysaccharides in organic solvents. Subsequently, convenient experimental conditions were searched for applying polysaccharide derivatives in CPC. In this liquid chromatography technique without solid support, the separation process takes place between two immiscible liquid phases. When enantiomer separations are envisaged, one of them contains a chiral selector. The biphasic solvent system should allow a convenient distribution of the analyte and permit that the selector maintains its enantioselectivity in solution. In the present work binary systems have been used, formed by an organic solvent and a buffered aqueous solution which has acted as mobile phase. A range of acidic, neutral and basic analytes has been selected. In the conditions determined, the first application of polysaccharide derivatives as chiral selectors in CPC has been performed. The separation experiments have been carried out in the classical elution mode, which can be compared to isocratic HPLC mode, and in the pH-zone-refining displacement mode of chromatography. From the results in classical mode it can be observed that the application field of polysaccharide derivatives is significantly lower in CPC than in HPLC. Even so, partial enantiomer resolutions have been achieved. pH-Zone-refining CPC has allowed an increase in enantioselectivity and resolution, as well as higher loadability of the chiral selectors. With regards to loadability, a comparative study between HPLC and CPC has afforded better results for the latter. This could be favoured by a better accessibility of the selectors in the liquid stationary phase of CPC. In order to characterize the density of recognition sites in the polysaccharide chiral selector, the selector/enantiomer interaction has been studied, among other techniques, by means of saturation transfer difference NMR (STD-NMR) experiments.

En les últimes dècades, el fenomen de l’enantioselectivitat ha adquirit una importància creixent per a la indústria farmacèutica a l’hora del desenvolupament de nous fàrmacs. Això és degut a la observació d’una diferent resposta per part de l’organisme en funció de l’estereoquímica de la molècula exògena administrada, ocasionada per l’elevada estereoselectivitat dels processos fisiològics. Diferents exemples es poden trobar a la literatura a partir del desastre produït pel fàrmac anomenat talidomida, en què es va responsabilitzar la forma S de l’efecte teratogen mentre s’assignà l’acció sedant a la R. Molts altres fàrmacs quirals presenten una dicotomia d’efecte pels enantiòmers. A mode d’exemple l’anestèsic prolocaïna presenta diferències d’activitat entre enantiòmers. En aquest cas la forma de configuració S posseix majoritàriament l’acció anestèsica, mentre que la R és responsable dels efectes tòxics del fàrmac, que pot produir metahemoglobinèmia. Així, doncs, l’adiministració, i per tant la comercialització de fàrmacs enantiomèricmanet purs, simplifica aspectes farmacològics, farmacocinètics, terapèutics i toxicològics de l’acció dels fàrmacs. Altres avantatges que s’aconsegueixen amb aquest procedir són la disminució de la dosi de fàrmac requerida per a produir l’efecte desitjat i la menor variabilitat interpersonal de l’efecte produït per una determinada dosi. Degut a la importància de l’administració de fàrmacs enantiomèricament purs, en el present treball s’estudia l’aplicació de la cromatografia en contracorrent (CPC/CCC) en la separació de mescles racèmiques. La CCC/CPC és una variant de la cromatografia líquida, en la què la fase mòbil i la fase estacionària estan formades per dos líquids immiscibles entre sí. Així, s’han dissenyat i sintetitzat noves entitats quirals derivades de l’aminoàcid L-prolina. Una vegada caracteritzades, s’ha estudiat la seva aplicació en la separació de racèmics, a la vegada que s’ha estudiat el seu mecanisme d’enantioreconeixment per poder establir unes pautes a l’hora de dissenyar nous selectors quirals (SQ). D’altra banda, la CCC/CPC al tractar-se d’una tècnica que es dona entre dos líquids immiscibles. S’ha estudiat l’aplicació de nous sistemes de dissolvents menys contaminats, com es el cas de l’etoxinonafluorobutà. Així, s’han construït diferents sistemes de dissolvents que contenen el dissolvent fluorat, a l’hora que s’han utilitzat SQs fluorats. / Nowdays, the significance of the enantiomèric purity in the chiral active ingredients used in drug manufacture is well recognized. In addition, the strict regulations established by health authorities on the commercialisation of chiral drugs, has led to the requirement for analytical and preparative methods for enantioseparation. Although diverse procedures exist, chromatographic techniques are amongst the most used to resolve mixtures of enantiomers at a preparative level. In the present doctoral thesis we intend to study the enantioselectivity phenomena of L-proline derivatives as chiral selectors in countercurrent chromatography (CCC) using diferent solvent systems. CCC is an effective separation technique base don the differences in partitioning of solutes in a sample between two non-miscible solvents or solutions that constitute the solvent system. Therefore, the mobile and the stationary phases in the chromatographic process are liquids. The absence of a solid support opens a whole range of possibilities to apply alternative elution modes alternatives to the classic one. The exchange between mobile phase and stationary phase during the separation, that CCC only involves the change of a valve position, allows the dual and mutidual mode. Also, the application of ph-zone refining, a kind of displacement chromatography that involve the addition of a displacement agent in the mobile phase, has been evaluated in order to improve the separation of ionizable racemates. Finally, the evaluation of the enantioselectivite capacity of fluorinated solvents and chiral selectors has been tested in CCC and in liquid membranes.