INVESTIGACIONES UCA, 2019-202062
SEPARACIÓN ENANTIOMÉRICA DE FUNGICIDAS QUIRALES POR
CROMATOGRAFÍA DE FLUIDOS SUPERCRÍTICOS
entre sí, pero no son superponibles, a cada una
de ellas se le conoce como enantiómero. Esta
es una forma de estereoisomería, es decir que
posee la misma forma molecular, las mismas
y su reactividad en entornos quirales, lo cual
hace que la toxicidad, degradabilidad y la bio-
actividad en cada uno de los enantiómeros pueda
El estudio de las sustancias quirales tiene gran
debe primero a la gran producción de pesticidas
a nivel mundial con un valor de cuatro millones
1996), (Ulrich y otros, 2012). En segundo lugar,
la falta de producción de pesticidas quirales
enantioméricamente trae como consecuencia
una diferencia en la actividad enantiomérica,
por ejemplo:
a) Una parte de los productos puede ser
inútil. b) Esta carga inútil hay que retirarla
de los sistemas ambientales donde se ha
utilizado, c) Una parte de los productos
pueden reaccionar con selectores celulares
diferentes y causar efectos secundarios y
potencialmente tóxicos (Williams, 1996).
Los fungicidas son un grupo importante de
sustancia de origen químico o biológico que tiene
la capacidad de matar y controlar el crecimiento
de hongos, mohos y esporas, tanto en plantas
como en animales, pero no solo cumplen esta
función, sino que generan un ambiente adecuado
para evitar el desarrollo y el crecimiento de
otros organismos interferentes en los cultivos
(Melgarejo García, 2011). Entre los fungicidas
como OH, O y otros metales (Andani, 2010),
de química y farmacéutica, por las necesidades
sociales, ambientales y económicas, han
aumentado su interés en vender productos
enantioméricamente puros (Ekhon, 2009), lo que
las ha llevado a desarrollar métodos analíticos
que permiten separar los enantiómeros. Entre
óptica rotatoria y dicroísmo circular) y los
Expositor e investigador
Luis Carlos Morán Alarcón
Departamento de Ingeniería de Procesos y
Ciencias Ambientales
63
FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA
Las separaciones quirales SFC se han convertido
en una poderosa alternativa debido a que
supercríticos permiten la separación de los
polares, por lo que la SFC es considerada una
2011), (Toribio y otros, 2004), (Bernal y
otros, 2011).
El objetivo general de la investigación fue
estudiar la separación enantiomérica de siete
• Estudiar el comportamiento de diferentes
fases estacionarias para posteriormente
objetivo se delimitó el estudio de dos
distintas fases estacionarias:
• Columna Chiral OD (tris
(3,5-dimetilfenilcarbamato) de
celulosa).
• Columna Lux Cellulose 2 (tris (3-cloro-
4-metilfenilcarbamato) de celulosa).
• Estudiar el efecto del tipo y concentración
enantiomérica. Para ello se tomó a bien
respectivas concentraciones:
•
•
•
al incremento del gradiente de presión
en la columna.
•
la separación quiral de los siete fungicidas
temperaturas de 20°, 25°, 30° y 35°C.
Los resultados y conclusiones obtenidos en la
investigación se describen a continuación.
1. De las dos columnas quirales estudiadas en
este trabajo, la columna Lux Cellulose 2 fue
la que proporcionó los mejores resultados
para la separación enantiomérica de los
siete fungicidas. En la Figura 1 se muestran
los cromatogramas de resultados para
ambas columnas en la prueba preliminar.
Figura 1. Comparación de resultados para las columnas estudiadas. A) Columna OD. B)
Columna Lux Cellulose 2
INVESTIGACIONES UCA, 2019-202064
2.
y enantioresolución de los fungicidas. En
el caso de la Lux Cellulose 2, se observó
que la retención aumentaba con el orden
metanol<etanol<2-propanol, es decir
en el sentido inverso al aumento de la
para diniconazol, para el cual el orden fue
3.
que proporcionó los mejores resultados
en términos de retención y resolución fue
un 30% de etanol. Así se consiguieron
resoluciones enantioméricas superiores a 2,
(para varios compuestos inferiores a 5
minutos). Para el diniconazol y tetraconazol,
los mejores resultados se obtuvieron
utilizando un 20% de metanol; siendo
precisamente para el tetraconazol que se
obtuvieron las mayores enantioresoluciones
4.
en la separación de los fungicidas estudiados
mostró que para diniconazol (etanol y
2-propanol) en la Figura 3, tetraconazol
(etanol y 2-propanol) y cyproconazol (para
enantiómeros 2-3 y 3-4 en etanol y etanol
y 2-propanol, respectivamente) existe una
etanol<metanol<2-propanol. Por otro lado,
en todos los casos la retención disminuyó al
muestra el comportamiento del incremento
el tebuconazol y la variación del tipo de
tendencia lineal en las representaciones
de la temperatura en la separación. Existe
la temperatura la resolución y el factor de
selectividad disminuyen. Por otro lado, la
por encima al rango de trabajo empleado
y los valores de entalpias fueron grandes
y negativas, lo que indica que existen
grandes diferencias en los mecanismos
de interacción de los enantiómeros de los
fungicidas con la fase estacionaria. Para
el resto de fungicidas no se obtuvieron
tendencias lineales en las representaciones
de Van´t Hoff.
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Figura 3. Cromatogramas a 20°, 25°, 30° y 35 °C del diniconazol, presión de 15 MPa,
Andani, E. P. (2010). Selección y caracterización de anticuerpos recombinantes para fungicidas.
Aplicación al desarrollo de técnicas inmunoanalíticas. Universidad Politécnica de Valencia, España.
Bernal, J. L., Toribio, L., and Nozal, M. J. (2002). Separation of antifungal chiral drugs by SFC and
HPLC: a comparative study. J. Biochem. Biophys. Methods, vol. 54, pp. 245-254.
Ekhon, B. S. S. (2009). Chiral pesticides. Pestic. Sci, vol. 34, n°. 1, pp. 1-12.
Fernández, V. P.
Fortún Abete, J. Medicine (Baltimore), vol.
7, pp. 4231-4241.
Melgarejo García, J. (2011). Mecanismos de acción de los fungicidas. En Manejo Integrado de
Enfermedades. S. E.
Pérez Fernández, V., García, M. A., and Marina, M. L. (2011). Chiral separation of agricultural
fungicides. J. Chromatography, vol. 1218, pp. 6,561-6,582.
Toribio, L., del Nozal, M. J., Bernal, J. L., Jiménez, J. J., and Alonso, C. (2004). Chiral separation
J. Chromatography. A. vol. 1,046,
pp. 249-253.
Ulrich, E. M., Morrison, C. N., Goldsmith M. R., and Foreman, W. T. (2012). Chiral pesticides:
Rev. Environ. Contam. Toxicol, vol.
217, pp. 1-74.
INVESTIGACIONES UCA, 2019-202066
Wade, J. L.G. (2012). Química Orgánica, vol. 1, Séptima: México
Williams, A. (1996). Opportunities for chiral agrochemicals. Pestic. Sci, vol. 46, n°. 1, pp. 3–9.
