Chromatographie sur colonne chirale

La chromatographie sur colonne chirale se sert du concept du chirality. Chirality rapporte à l'étude de la structure en trois dimensions des molécules. La condition vient du chir- grec de fond, main, et signifie la « dominance manuelle. » Les molécules chirales montrent une nature gauche- et droitière. Elles existent pendant que les formes d'image retournée qui ne peuvent pas être effectuées pour superposer le byrotation. Les molécules montrant le chirality tournent le plan de la lumière polarisée. Le degré de rotation est rotation spécifique appelée ou rotation optique.

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Les deux formes d'image retournée d'un composé chiral sont les énantiomères appelés. Telles qui tournent le plan de la lumière polarisée vers la droite sont les formes appelées (+) ou dextrogyres ; tels qui tournent vers la gauche sont appelés (-) ou laevo rotatoire. Les mélanges racémiques sont ceux qui ont les deux énantiomères dans la proportion égale. Ils ne tournent pas la lumière polarisée, car les effets enantiomeric annulent à l'extérieur.

Le besoin de séparation chirale

Une majorité de molécules bioorganic (acides aminés, protéines, sucres, acides nucléiques) sont chirale, et en nature qu'ils existent dans seulement une de deux formes enantiomeric possibles. L'absorption, le métabolisme, et l'excrétion des énantiomères se sont avérés différents chez les études animales et d'être humain. L'implication de ceci est que les organismes vivants montrent des réactions favorables préférentielles à une d'une paire d'énantiomères dans les médicaments et des agrochemicals.

Le corps humain est si sélecteur en ses réponse aux composés chiraux qu'un isomère peut produire un effet souhaité, alors que l'autre peut être inutile, et parfois même toxique, ainsi il est nécessaire de séparer des énantiomères dans les industries pharmaceutiques et agrochimiques. D'autres raisons de séparation comprennent doser plus bas des conditions, la non-interférence par l'énantiomère indésirable, et l'épargne de coût et de temps.

Séparation des composés chiraux par chromatographie sur colonne

La séparation d'énantiomère de nombreux groupes composés, y compris des médicaments d'anti-inflammatoire non stéroïdien (NSAIDs), les composés des instruments aratoires, produits naturels, β-inhibiteurs, et médicaments pharmaceutiques, ont été réalisées par la chromatographie sur colonne chirale.

Il y a deux approches à la séparation des composés chiraux par chromatographie sur colonne. On est d'employer un additif chiral à la phase mobile, et l'autre est d'employer une phase stationnaire chirale (CSP). L'un ou l'autre de voie, les énantiomères sont introduites dans un environnement asymétrique, et ceci provoque deux composés diasteriomeric avec différents profils physico-chimiques, qui consécutivement est employée pour la séparation matérielle de l'énantiomère individuel par la chromatographie liquide haute pression (HPLC) ou la chromatographie gazeuse (GC). Des deux possibilités, l'utilisation de la phase stationnaire chirale est plus courante.

Phase stationnaire chirale

La phase stationnaire chirale est préparée en grippant d'un sélecteur chiral avec un matériel de support, habituellement silice. Des composés diasteriomeric passagers avec différentes stabilités sont formés entre les énantiomères et le sélecteur chiral attaché, qui est alors utilisé pour leur séparation.

Au-dessus de cents phases stationnaires chirales ont été développés et ont rendu jusqu'à présent disponible dans le commerce. Cependant, aucun de ces derniers ne peut être considérée universelle pour tous les groupes de composés racémiques. Le choix du CSP droit pour la séparation d'une paire spécifique d'énantiomères est souvent difficile.

Une méthode est de choisir le CSP basé sur des règles prévisionnelles développées pour les structures empiriques. Ceci peut être complété avec la connaissance de la chimie du mélange racémique et du CSP. Les réactions de la phase mobile avec les corps dissous et du CSP peuvent ajouter aux complications, ainsi des interactions entre chacune des trois composantes doivent être considérées. La clavette connaît les mécanismes chiraux possibles de reconnaissance impliqués dans le processus complet.

Des CSP actuellement disponibles ont été classés par catégorie dans 5 types selon leurs mécanismes chiraux de reconnaissance :

  • Type I : Composés corps dissous-CSP constitués par des attractions (interactions attrayantes, adhérence d'hydrogène, doublet empilant, interactions pi-pi)
  • Type II : Les composés corps dissous-CSP constitués par des interactions attrayantes, mais les composés d'inclusion jouent également des rôles majeurs
  • Type III : Composés corps dissous-CSP formés comme composés d'inclusion en cavités chirales
  • Type IV : Composés corps dissous-CSP formés comme composés diasteriomeric en métal (chromatographie chirale d'échange de ligand)
  • Type V : Le CSP est une protéine, et les composés corps dissous-CSP formés dans ces cas sont un résultat des interactions polaires et hydrophobes

Additifs chiraux de phase mobile en chromatographie sur colonne

Car les CSP sont relativement chers, les additifs chiraux de phase mobile (CMPA) sont une alternative séduisante. Dans cette technique, les additifs dissous dans la phase mobile forment les composés passagers avec les corps dissous. Les forces qui guident la séparation comprennent des différences dans la cinétique de formation et des stabilités de parent, aussi bien différences dans leur segmentation entre le mobile et les phases stationnaires.

Cependant, d'autres facteurs tels que la concentration des additifs, du pH, et de la température de la phase mobile devront être soigneusement considérés pour la séparation couronnée de succès des énantiomères. CMPAs courant comprennent l'acide camphorsulphonic, les échangeurs de ligand, les antibiotiques macrocyclic, et les cyclodextrines.

Sources :

  1. Séparations chirales, theses.lib.vt.edu/.../ch_01.pdfSigma-Aldrich, foire aux questions chirale de chromatographie, www.sigmaaldrich.com/.../faq.html
  2. Chromatographie liquide, chem.libretexts.org/.../Liquid_Chromatography

[Davantage de relevé : Chromatographie]

Last Updated: Feb 26, 2019

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