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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.46.2008.tde-28032008-105951
Document
Author
Full name
Claudinei Alves da Silva
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2008
Supervisor
Committee
Tavares, Marina Franco Maggi (President)
Bonato, Pierina Sueli
Lago, Claudimir Lúcio do
Prado, María Segunda Aurora
Silva, José Alberto Fracassi da
Title in Portuguese
Estudos fundamentais e aplicações envolvendo hormônios esteróides por meio de eletroforese capilar
Keywords in Portuguese
Eletroforese capilar
Hormônios esteróides
LSER
MEEKC
MEKC
Planejamento com misturas
Abstract in Portuguese
No primeiro capitulo deste trabalho, é apresentada a classificação e a importância dos esteróides sexuais para manutenção da vida humana. Na seqüência, o próximo capítulo mostra aspectos gerais sobre eletroforese capilar, tais como modo de operação, terminologia utilizada e considerações sobre o fluxo eletrosmótico e mobilidade eletroforética. O terceiro capítulo exibe um estudo da interação solvente/micela de SDS/soluto, baseado na otimização da geometria da molécula, análise conformacional, com descritores moleculares e modelos de regressão, baseados no coeficiente de partição. Foram realizadas medidas experimentais dos tempos de retenção, de onze esteróides, a partir da MEKC, em eletrólitos modificados por solvente, conforme suas propriedades de seletividade. O efeito do solvente na modulação da retenção do soluto foi discutido em termos da LSER, a qual indicou a concentração total de solvente no meio como o principal fator de controle do tempo de retenção. A separação dos compostos selecionados, na melhor condição, foi testada em um extrato de uma amostra de urina obtida de um voluntário humano - sexo feminino - em fase de puberdade. A composição do eletrólito (20 mmol L-1 SDS, 20% EtOH e 20 mmol L-1 tetraborato de sódio a pH 9,4) proposta pode ser aplicada potencialmente para a determinação de estrógenos em estudos clínicos (0.80% C.V. para tempo de migração e 2.5% C.V. para área do pico, n = 5). Posteriormente, já no quarto capítulo, o uso do planejamento fatorial foi uma forma rápida de otimizar a composição do eletrólito para separar uma mistura-teste com onze esteróides. Uma triagem das variáveis indicou que as concentrações de ACN, SDS e β-CD mais influenciavam a resolução e o tempo de análise. O estudo dos efeitos mostrou que a interação ACN/ β-CD e a ACN mais contribuía para resolução dos pares críticos. O sistema micelar constituído por 20 mmol L-1 SDS, 10% ACN, 5 mmolL-1 β-CD e 20 mmolL-1 TBS, pH 9.2, foi o meio no qual se obteve a melhor resposta em relação à resolução dos pares críticos e tempo de análise Este método foi usado avaliar a presença dos esteróides em extrato etanólico de excrementos de Pantera onca. Em outra etapa um método MEEKC foi desenvolvido e validado para a determinação de 17 β-estradiol em adesivo transdérmico usando uma microemulsão contendo 0.5% (m/m) acetato de etila, 1.2% (m/m) butan-1-ol, 0.6% (m/m) SDS, 15% (v/v) ACN e 82.7% (m/m) TBS 12 mmol L-1 , pH 9.4. Foi obtida aceitável precisão (<1.2% RSD), linearidade, sensibilidade (LOD=0.89 µg/mL; LOQ=2.68 µg/mL) e recuperação (100.4 ±0.9 %). Por fim, o ultimo capítulo traz o desenvolvimento e validação de um método via MEKC para determinação etinilestradiol em comprimidos usando um eletrólito constituído por 20 mmol L-1 SDS, 22,5 % (v/v) ACN e 10 mmol L-1 TBS, pH 9,2. Apresentando valores de precisão (<1.0% RSD), linearidade, sensibilidade (LOD=0.84 µg/mL; LOQ=2.55 µg/mL) e recuperação (99.4± 0.7 %) aceitáveis. E ainda, via MEEKC, para determinação simultânea de etinilestradiol e levonorgestrel usando uma microemulsão contendo: 0.5% (m/m) acetato de etila, 1.2% (m/m) butan-1-ol, 0.6% (m/m) de SDS, 15% (v/v) etanol e 82.7% (m/m) TBS 12 mmol L-1 , pH 9.2. Injeção: pelo outlet 3s/0.5 psi. Com alta precisão (<0.8% RSD), linearidade, sensibilidade (LOD=1.04 µg/mL; LOQ=3.15 µg/mL para etinilestradiol e LOD=1.35 µg/mL; LOQ=4.10 µg/mL para o levonorgestrel) e recuperação (98.6± 0.8 % para etinilestradiol), os métodos mostraram-se sensíveis e precisos para serem utilizados no controle de qualidade de formulações farmacêuticas.
Title in English
Fundamental study and applications involving steroids hormones by capillary electrophoresis
Keywords in English
LSER
MEEKC
MEKC
Mixture designs
Steroids hormones
Abstract in English
In the first chapter of this work, the classification and importance of the sexual steroids for maintenance of the life human is presented. The next chapter presents general aspects on capillary electrophoresis, such as operation, terminology and considerations on the electroosmotic flow and electroforetic mobility. The third chapter shows a study of interaction solvent/ SDS micelle /solute, based on the optimization of molecule geometry, conformational analysis, with molecular descriptors and regression models, based in the partition coefficient. The retention times were measured experimentally for eleven steroids, in MEKC electrolytes modified by solvents. The solvent effect in modulating the retention of solute was explaned in terms of LSER, which indicated the total organic solvent percentage in the electrolyte as the main factor controlling retention. The separation of selected compounds, in the best condition, was tested in urine extract sample from a human volunteer - feminine -1 sex - in puberty phase. The composition of the proposed electrolyte (20 mmol L-1 SDS, 20% (v/v) EtOH and 20 mmol L-1 sodium tetraborate, pH 9.4) can potentially be applied for determination of estrogens in clinical studies (0.80% C.V. for migration time and 2.5% C.V. for peak area, n = five consecutive injections). Later, in fourth chapter, the use of factorial design was introduced to optimize the composition of the electrolyte to separate a mixture-test with eleven steroids. The selection of variable indicated that the concentrations of ACN, SDS and β-CD influenced the most resolution and analysis time. The study of the effect showed that interaction ACN/ β-CD and ACN were important for resolution of the critical pairs. The micelle system constituted of 20 mmol L-1 SDS, 10% (v/v) ACN, 5 mmolL-1 β-CD and 20 mmolL-1 TBS, pH 9.2, was composition to achieve resolution of the critical pairs and analysis time. This method was used to evaluate the presence of the steroids in fecal ethanolic extract of Pantera onca. In another work a MEEKC method was developed and validated for determination of 17 β-estradiol in transdermical adhesive using a microemulsion containing 0.5% (w/w) ethyl acetate, 1.2% (w/w) butan-1-ol, 0.6% (w/w) sodium dodecyl sulfate, 15% (v/v) ACN and 82.7% (w/w) 12 mmol L-1 sodium tetraborate aqueous buffer at pH 9.4. Acceptable precision (<1.2% RSD), linearity, sensitivity (LOD=0.89 µg/mL; LOQ=2.68 µg/mL) and recovery (100.4± 0.9 % at three concentration levels) were obtained. The last chaper, the development and validation of MEKC method for determination of ethynylestradiol in a commercial tablet formulation using a micellar medium containing, 25 mmol L-1 sodium dodecyl sulfate, 22,5% (v/v) ACN and 10 mmol L-1 sodium tetraborate aqueous buffer at pH 9.2 was presented. Acceptable precision (<1.0% RSD), linearity, sensitivity (LOD=0.84 µg/mL; LOQ=2.55 µg/mL) and recovery (99.8± 1.8 % at three concentration levels) were obtained. A MEEKC method for the simultaneous determination of ethynylestradiol and levonorgestrel using microemulsion containing 0.5% (w/w) ethyl acetate, 1.2% (w/w) butan-1-ol, 0.6% (w/w) sodium dodecyl sulfate, 15% (v/v) ethanol and 82.7% (w/w) 12 mmol L-1 sodium III tetraborate aqueous buffer at pH 9.2 was developed. High precision (<0.8% RSD), linearity, sensitivity (LOD=1.04 µg/mL; LOQ=3.15 µg/mL to ethynylestradiol and LOD=1.35 µg/mL; LOQ=4.10 µg/mL to levonorgestrel) and recovery (98.6± 0.8 % at three concentration levels of ethynylestradiol) were obtained.
 
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Publishing Date
2008-04-16
 
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