Séparation de vitamines hydrosolubles et liposolubles par électrophorèse capillaire et chromatographie liquide

Separation of water- and fat-soluble vitamins by capillary electrophoresis and liquid chromatography

• Auteur / Autrice : Maria Silvana Bellini
• Direction : Eric Marchioni
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie analytique
• Date : Soutenance le 06/07/2016
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut pluridisciplinaire Hubert Curien (Strasbourg ; 2006-....)
• Jury : Président / Présidente : Catherine Haguenau-Moizard
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Saïd Ennahar, Jochen Pauwels, Danielle Haug
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Igor Clarot, Catherine Perrin

Mots clés

Mots clés contrôlés

Surfactants

Chromatographie

Électrophorèse capillaire

Vitamines

Mots clés libres

Chromatographie électrocinétique micellaire

Chromatographie électrocinétique en microémulsion

Tensioactif

Vitamines

Electrokinetic micellar chromatography (MEKC)

Capillary electrokinetic microemulsion (MEEKC)

Surfactant

Vitamins

Résumé

Ce travail de thèse traite de la séparation simultanée des vitamines de synthèse hydrosolubles et liposolubles d’intérêt pharmaceutique en utilisant les techniques d’électrophorèse capillaire. La chromatographie électrocinétique micellaire (MEKC) et la chromatographie électrocinétique en microémulsion (MEEKC) sont les deux applications électrophorétiques utilisées. L’électrophorèse capillaire en microémulsion (MEKC) représente une variation de chromatographie micellaire électrocinétique couramment appliquée. Les microémulsions ont été préparées par mélange du solvant organique non-miscible (n-hexane), de l'eau (tampon), d’un agent tensioactif (e.g. dodécylsulfate de sodium – SDS - ou bromure de tétradécyltriméthylammonium - TTAB -) et un co-tensioactif (e.g. un alcool à chaîne courte). La séparation a lieu par partage des molécules entre l'électrolyte de fond et les gouttelettes de microémulsion. Le première étude a été réalisé par MEEKC. Ce travail expérimental a été dirigé vers l'élucidation du rôle de le type de co-tensioactifs et des solvant organique non-miscible sur la séparation d'un mélange des vitamines synthétiques i .e. acétate d’alpha-tocophérol (vitamine E), chlorhydrate de thiamine (vitamine B1), monophosphate de riboflavine (vitamine B2), chlorhydrate de pyridoxine (vitamine B6), nicotinamide (vitamine PP) et acide ascorbique (vitamine C). Il a été démontré que de meilleures résolutions sont généralement obtenues avec des électrolytes de fond de concentrations élevées en tensioactifs (SDS 50 mM) et que l'addition d'alcools aliphatiques inférieurs (5% v/v) provoque des changements de sélectivité et des changements de l’ordre de migration dans certains cas. Dans une deuxième étude, l'applicabilité dès la chromatographie électrocinétique micellaire (MEKC) a été explorée utilisant différente concentrations de SDS, l’addition de différents types d’alcools aliphatiques et l’addition d’un solvant non-miscible (n-hexane). In général, on a conclu que l'addition simultanée d'un agent modificateur organique, d’un agent tensioactif et de co-tensioactif à l'électrolyte de fond peut changer la sélectivité du système en fonction de les caractéristiques chimique des composants utilisés. En plus, il a été démontré que l’électrophorèse capillaire en microémulsion offre une meilleure résolution que la chromatographie électrocinétique micellaire concernant la séparation des mélanges de vitamines étudiées.

The work presented in this thesis concern the simultaneous separation of synthetic water- and fat-soluble vitamins of pharmaceutical interest using capillary electrophoresis techniques, in particular by capillary electrokinetic micellar chromatography (MEKC) and capillary electrokinetic microemulsion (MEEKC) chromatography. Capillary electrokinetic microemulsion chromatography (MEEKC) represents a variation of the electrokinetic micellar chromatography (MEKC). Microemulsions were made by mixing an organic solvent (n-hexane), an aqueous buffer, a surfactant (e.g. sodium dodecylsulfate - SDS - or tetradecyltrimethyl ammonium bromide - TTAB -) and a co-surfactant (e.g. lower chain alcohol). The separation is based on a distribution of the molecules between the background electrolyte and the droplets of the microemulsion. The first study was carried out by MEEKC. It was focused to understand the role played by the type of co-surfactant and organic immiscible solvents on the separation of a mixture of synthetic vitamins i.e. alpha-tocopherol acetate (vitamin E), thiamine hydrochloride (vitamin B1), riboflavin monophosphate (vitamin B2), pyridoxine hydrochloride (vitamin B6), nicotinamide (vitamin PP) and ascorbic acid (vitamin C). It was demonstrated that the best resolutions was obtained with high concentration of surfactant (SDS 50 mM) and the addition of lower chain alcohols influenced the selectivity and the migration order. In a second study, the applicability of MEKC was explored by using different concentration of SDS, type of organic modifiers and addition of n-hexane. In general, the simultaneous addition of an organic modifier, a surfactant and a co-surfactant can change the selectivity of the separation depending on the chemical characteristics of the analytes. In addition, it was demonstrated that the microemulsion chromatography offered a better resolution than the micellar chromatography for the separation of mixture of vitamins studied.