Development and application of chiral and metabolomics strategies by (micro)-separation techniques. Design and evaluation of new ionic liquids in chiral capillary electrophoresis

Resumen

El desarrollo de estrategias quirales y metabolómicas constituye, en la actualidad, una de las áreas más relevantes de la Química Analítica. Por un lado, la determinación de compuestos quirales es de gran interés en campos como el farmacéutico, alimentario o medioambiental debido a las diferentes propiedades que presentan los enantiómeros (actividad biológica, toxicidad o biodegradación). Por otro lado, la búsqueda de marcadores de calidad y seguridad alimentaria mediante estrategias metabolómicas constituye un gran reto en el campo alimentario. Por ello, el objetivo principal de esta Tesis Doctoral ha sido desarrollar metodologías analíticas quirales y ómicas, basadas en el empleo de Técnicas (Micro)-Separativas, que permitan avanzar en el conocimiento en las áreas anteriormente mencionadas. Se han diseñado y evaluado nuevos líquidos iónicos quirales (CILs) como selectores únicos o en combinación con ciclodextrinas (CDs) para investigar la separación enantiomérica de compuestos relevantes como aminoácidos proteicos y no proteicos por Electroforesis Capilar (CE). Además, se han investigado las interacciones existentes en el sistema ternario analito-CDCIL por RMN y se han aplicado las metodologías desarrolladas por CE a la determinación de un aminoácido proteico (cisteína) en suplementos alimenticios. Además, empleando el modo de CE de Cromatografía Electrocinética Micelar, se ha desarrollado una metodología analítica basada en la combinación de una sal biliar y una CD para la separación de los estereisómeros del pesticida tetrametrina y su determinación quiral en una formulación agroquímica comercial. Dicha metodología ha permitido también estudiar la estabilidad y toxicidad de la tetrametrina en organismos no diana (Daphnia Magna). Por otro lado, se ha abordado la búsqueda de marcadores de adulteración y del efecto del proceso de alcalinización en el cacao, un alimento de alto consumo. En primer lugar, se ha desarrollado una estrategia metabolómica no dirigida basada en el uso de la Cromatografía de Líquidos de Alta Eficacia acoplada a Espectrometría de Masas de alta resolución para la búsqueda de compuestos capaces de diferenciar muestras de cacao natural de otras adulteradas con achicoria, harina de soja o algarroba. En segundo lugar, se ha desarrollado una estrategia metabolómica no dirigida basada en el empleo de la Cromatografía de Líquidos de Ultra Alta Eficacia acoplada a Espectrometría de Masas de Alta Resolución para evaluar el proceso de alcalinización del cacao en polvo y los cambios que este produce en la composición del cacao en polvo. Por último, se ha aplicado una estrategia metabolómica dirigida basada en el uso de la Cromatografía de Gases acoplada a Espectrometría de Masas para evaluar el efecto de una dieta multifuncional sobre el metaboloma humano.