Details

Sinteza in fizikalno-kemijsko vrednotenje polietilenglikolnih estrov z izbranimi maščobnimi kislinami
ID Rupnik, Anja (Author), ID Mravljak, Janez (Mentor) More about this mentor... This link opens in a new window

.pdfPDF - Presentation file, Download (3,71 MB)
MD5: A4B68749444E5FB045D0D220C429E24E

Abstract
Polietilenglikolni estri maščobnih kislin predstavljajo pomemben razred amfifilnih spojin z visoko biokompatibilnostjo in nizko toksičnostjo, kar omogoča njihovo široko uporabo. V farmaciji delujejo kot neionske površinsko aktivne snovi, emulgatorji in stabilizatorji, ki izboljšujejo topnost slabo topnih učinkovin, preprečujejo agregacijo in denaturacijo proteinov ter zmanjšujejo njihovo adsorpcijo na površine. Zaradi teh lastnosti so nepogrešljivi pri razvoju sodobnih parenteralnih pripravkov, zlasti bioloških zdravil. Njihova dolgotrajna uporaba in ugoden varnostni profil pa dodatno potrjujeta njihov pomen. Magistrska naloga se osredotoča na sintezo ter fizikalno-kemijsko vrednotenje polietilenglikolnih estrov izbranih maščobnih kislin, z namenom poglobljenega razumevanja njihove strukture, sinteznih poti in mehanizmov razgradnje. Polietilenglikolni estri maščobnih kislin so sestavni del polisorbatov, ki predstavljajo kompleksne zmesi, zato je eden ključnih ciljev naloge priprava čistih polietilenglikolnih estrov, ki bi lahko služili kot referenčni standardi pri analitski karakterizaciji polisorbatov. V eksperimentalnem delu smo izvedli šestnajst esterifikacijskih reakcij med različnimi polietilenglikolnimi verigami in štirimi kislinskimi kloridi: lavroil, miristoil, nonadekanoil in oleoil klorid. Preučevali smo vpliv dolžine polietilenglikolne verige, vrste maščobne kisline, molskega razmerja reagentov in izbire baze na izkoristek, selektivnost in čistost produktov. Rezultati so pokazali, da krajše polietilenglikolne verige in nasičene maščobne kisline omogočajo višje izkoristke in enostavnejše čiščenje, medtem ko je oleoil klorid že med sintezo kazal večjo nagnjenost k oksidaciji. Piridin se je izkazal kot učinkovitejša baza od trietilamina, saj je povečal selektivnost za nastanek monoestrskih produktov. Karakterizacija z jedrsko magnetno resonanco, visokoločljivostno masno spektrometrijo ter tekočinsko kromatografijo ultra visoke ločljivosti sklopljeno z visokoločljivostno masno spektrometrijo, je potrdila strukturo in čistost produktov ter omogočila identifikacijo oksidiranih zvrsti. Optimizacija sinteznih pogojev se je izkazala kot ključna za doseganje visokih izkoristkov ob minimalni razgradnji estrov z nasičenimi maščobnimi kislinami. Pri estrih z nenasičeno oleinsko kislino poteka oksidacija s tripletnim kisikom, zato želenih produktov ni mogoče ločiti od neželenih oksidacijskih produktov.

Language:Slovenian
Keywords:PEG estri maščobnih kislin, polisorbati, esterifikacija, oksidativna razgradnja, UHPLC-HRMS analiza
Work type:Master's thesis/paper
Organization:FFA - Faculty of Pharmacy
Year:2025
PID:20.500.12556/RUL-174227 This link opens in a new window
Publication date in RUL:30.09.2025
Views:188
Downloads:61
Metadata:XML DC-XML DC-RDF
:
Copy citation
Share:Bookmark and Share

Secondary language

Language:English
Title:Synthesis and physicochemical evaluation of polyethylene glycol esters with selected fatty acids
Abstract:
Polyethylene glycol fatty acid esters are an important class of amphiphilic compounds with high biocompatibility and low toxicity, enabling broad application. In pharmaceuticals, they act as nonionic surfactants, emulsifiers, and stabilizers that enhance the solubility of poorly soluble active ingredients, prevent protein aggregation and denaturation, and reduce protein adsorption to surfaces. These properties make them indispensable in modern parenteral formulations, particularly biological drugs. Their long-standing use and favourable safety profile further underscore their significance. This master’s thesis focuses on the synthesis and physicochemical evaluation of polyethylene glycol esters of selected fatty acids, with the aim of gaining an in-depth understanding of their structure, synthetic pathways, and degradation mechanisms. Since polyethylene glycol esters of fatty acids constitute integral components of polysorbates, which are complex mixtures, one of the key objectives of the thesis is the preparation of pure polyethylene glycol esters that could serve as reference standards in the analytical characterization of polysorbates. In the experimental part, sixteen esterification reactions were performed between various polyethylene glycol chains and four acid chlorides: lauroyl, myristoyl, nonadecanoyl, and oleoyl chloride. We investigated the effects of polyethylene glycol chain length, fatty acid type, reagent ratio, and base choice on yield, selectivity, and product purity. Shorter polyethylene glycol chains and saturated fatty acids gave higher yields and simpler purification, while oleoyl chloride showed a strong tendency toward oxidation during synthesis. Pyridine proved more effective than triethylamine, enhancing selectivity for monoester products. Characterization by nuclear magnetic resonance, high-resolution mass spectrometry, and ultra-high-performance liquid chromatography coupled with high-resolution mass spectrometry confirmed the structure and purity of the products and enabled the identification of oxidized species. Optimized conditions were crucial for achieving high yields with minimal degradation of esters derived from saturated fatty acids. In the case of esters containing unsaturated oleic acid, oxidation with triplet oxygen occurred, making it impossible to separate the desired products from the undesired oxidation products.

Keywords:PEG fatty acid esters, polysorbates, esterification, oxidative degradation, UHPLC-HRMS analysis

Similar documents

Similar works from RUL:
Similar works from other Slovenian collections:

Back