Utilización de Quimiometría para Mejorar el Rendimiento de la Cromatografía Líquida de Alta Resolución. Aplicación a la Determinación de Sustancias de Interés Biológico en Muestras de Composición Compleja

Abstract

En esta tesis se utilizaron diversas herramientas quimiométricas para alcanzar mejoras significativas en el rendimiento de la cromatografía líquida acoplada a detectores de arreglo de diodo y de fluorescencia. En primer lugar se comentan los últimos avances de la cromatografía líquida y se describen los métodos y algoritmos quimiométricos capaces de interaccionar con ella. Se presentan luego, diversos desarrollos aplicados a resolver problemas concretos de la industria, la medicina y las ciencias medioambientales. Se utilizó la evaluación de pureza de pico y diversas estrategias de validación para demostrar el rendimiento de nuevo método destinado al control de calidad de cremas dérmicas de nitrato de miconazol evaluando la estabilidad de los principios activos. La utilidad del diseño experimental para el desarrollo y optimización de los sistemas cromatográficos complejos, se demostró en la determinación de los componentes de nicarbazina en premezclas coccidiostáticas. Se presenta también la aplicación de la resolución multivariada de curvas para resolver problemas de selectividad en la separación cromatográfica, solucionando distintos inconvenientes: solapamientos de picos de los analitos, coelución de compuestos desconocidos, identidad espectral entre los compuestos de interés y efecto matriz en un método que permite determinar cinco pteridinas presentes en orina en un período muy corto de análisis. Finalmente se determinaron bajas concentraciones de tetraciclinas como contaminantes en aguas residuales utilizando pretratamiento de señales: transferencia de calibración y corrección de línea de base, para aplicar un nuevo algoritmo de calibración de segundo orden: cuadrados mínimos parciales desdoblados con bilinearización residual.

In the present thesis, a variety of chemometric tools to achieve significant improvements in performance liquid chromatography coupled with diode array and fluorescence detectors were applied. First, the latest advances in liquid chromatography were discussed and the methods and chemometric algorithms capable of interacting with it were described. Several developments applied to solve specific problems in the industry, medicine and environmental science are then presented. The peak purity assessment and various validation strategies were used to demonstrate the performance of a new method for the quality control of dermal creams containing miconazole nitrate, which allows to evaluate the stability of active ingredients. The usefulness of experimental design in the development and optimization of complex chromatographic systems was demonstrated in the determination of the components of nicarbazin in anticoccidial premixes. The application of multivariate curve resolution was also presented to solve problems of selectivity in the chromatographic separation (in a very short period of analysis) of five pteridines, which are present in urine, dealing with different drawbacks: overlapping peaks of the analytes, coelution of unknown compounds, spectral identity between the compounds of interest, and matrix effect. Finally, low concentrations of tetracyclines were determined as contaminants in wastewater using signals pretreatment: calibration transference and baseline correction, to implementing a new second order calibration algorithm: unfolded partial least squares followed by residual bilinearización.