Cromatografia a colonna chirale

La cromatografia a colonna chirale usa il concetto della chiralità. La chiralità si riferisce allo studio sulla struttura tridimensionale delle molecole. Il termine viene dal chir- greco della root, mano e significa “la manualità.„ Le molecole chirali mostrano una natura sinistra e di mano destra. Esistono mentre moduli di immagine di specchio che non possono essere fatti per sovrapporre il byrotation. Le molecole che mostrano la chiralità girano il piano di indicatore luminoso polarizzato. Il grado di rotazione è chiamato rotazione specifica o rotazione ottica.

Credito: Rattiya Thongdumhyu/Shutterstock.com

I due moduli di immagine di specchio di un composto chirale sono chiamati enanziomeri. Quelli che girano il piano di indicatore luminoso polarizzato alla destra sono chiamati (+) o moduli dextrorotatory; quelli che girano a sinistra sono chiamati (-) o laevo rotatorio. Le miscele racemiche sono quelle che hanno entrambi gli enanziomeri nella proporzione uguale. Non girano l'indicatore luminoso polarizzato, poichè gli effetti enantiomerici si annullano fuori.

L'esigenza della separazione chirale

Una maggioranza delle molecole bioorganic (amminoacidi, proteine, zuccheri, acidi nucleici) è chirale ed in natura che esistono in soltanto una di due moduli enantiomerici possibili. L'assorbimento, il metabolismo e l'escrezione degli enanziomeri sono stati trovati per essere differenti negli studi dell'essere umano ed animali. L'implicazione di questa è che gli organismi viventi mostrano le risposte positive preferenziali ad una di un paio degli enanziomeri in droghe e in agrochemicals.

Il corpo umano è così selettivo nelle sue risposte ai composti chirali che un isomero può produrre un effetto desiderato, mentre l'altro può essere inefficace ed a volte anche tossico, in modo da è necessario da separare gli enanziomeri nelle industrie farmaceutiche ed agrochimiche. Altre ragioni per la separazione comprendono più in basso il dosaggio i requisiti, l'non interferenza dall'enanziomero indesiderabile e del risparmio di tempo e di costo.

Separazione di composti chirali da cromatografia a colonna

La separazione dell'enanziomero dai numerosi gruppi composti, compreso gli anti-infiammatori non steroidei (NSAIDs), composti agricoli, i prodotti naturali, β-stampi e droghe farmaceutiche, è stata raggiunta con cromatografia a colonna chirale.

Ci sono due approcci alla separazione di composti chirali da cromatografia a colonna. Uno è di usare un additivo chirale alla fase mobile e l'altro è di usare una fase stazionaria chirale (CSP). Qualsiasi modo, gli enanziomeri è introdotto in un ambiente asimmetrico e questo provoca due composti diasteriomeric con differenti profili fisico-chimici, che a sua volta è usato per la separazione fisica dell'enanziomero determinato da cromatografia a fase mobile liquida ad alta pressione (HPLC) o da gascromatografia (GC). Delle due possibilità, l'uso della fase stazionaria chirale è più comune.

Fase stazionaria chirale

La fase stazionaria chirale è preparata legando di un selettore chirale con un materiale di supporto, solitamente silice. I complessi diasteriomeric transitori con differenti stabilità sono formati fra gli enanziomeri ed il selettore chirale rilegato, che poi è utilizzato per la loro separazione.

Fin qui durante cento fasi stazionarie chirali sono stati diventati e reso disponibile nel commercio. Tuttavia, nessuno di questi possono essere considerati universali per tutti i gruppi di composti racemici. La scelta della destra CSP per la separazione di paio specifico degli enanziomeri è spesso difficile.

Un metodo è di scegliere il CSP basato sulle norme premonirici sviluppate per le strutture empiriche. Ciò può essere complementata con conoscenza della chimica della miscela racemica e del CSP. Le reazioni della fase mobile con i soluti e il CSP possono aggiungere alle complicazioni, in modo dalle interazioni fra tutte e tre le componenti devono essere considerate. Il tasto sta conoscendo i meccanismi chirali possibili del riconoscimento in questione nel processo completo.

CSPs attualmente disponibile è stato categorizzato in 5 tipi secondo i loro meccanismi chirali del riconoscimento:

  • Tipo I: complessi del soluto-CSP costituiti dalle attrazioni (interazioni attraenti, legame dell'idrogeno, dipolo che impilano, interazioni pi-pi)
  • Tipo II: i complessi del soluto-CSP costituiti dalle interazioni attraenti, ma i complessi dell'inclusione egualmente svolgono i ruoli importanti
  • Tipo III: complessi del soluto-CSP formati come complessi dell'inclusione in intercapedini chirali
  • Tipo IV: complessi del soluto-CSP formati come complessi diasteriomeric del metallo (cromatografia chirale di scambio del legante)
  • Tipo V: CSP è una proteina ed i complessi del soluto-CSP formati in questi casi sono un risultato delle interazioni polari ed idrofobe

Additivi chirali di fase mobile in cromatografia a colonna

Poichè CSPs è relativamente costoso, gli additivi chirali di fase mobile (CMPA) sono un'alternativa attraente. In questa tecnica, gli additivi dissolti nella fase mobile formano i complessi transitori con i soluti. Le forze che guidano la separazione comprendono le differenze nella cinetica di formazione e le stabilità relative, pure differenze nella loro divisione fra il cellulare e le fasi stazionarie.

Tuttavia, altri fattori quale concentrazione degli additivi, del pH e della temperatura della fase mobile dovranno essere considerati con attenzione per la riuscita separazione di enanziomeri. CMPAs comune include l'acido camphorsulphonic, gli scambiatori del legante, gli antibiotici macrocyclic e le ciclodestrine.

Sorgenti:

  1. Chirale separazione, https://theses.lib.vt.edu/theses/available/etd-32298-223814/unrestricted/ch_01.pdfSigma-Aldrich, la cromatografia chirale ha fatto frequentemente le domande, http://www.sigmaaldrich.com/technical-documents/articles/analytical/chiral-chromatography/faq.html
  2. Cromatografia a fase mobile liquida, https://chem.libretexts.org/Core/Analytical_Chemistry/Instrumental_Analysis/Chromatography/Liquid_Chromatography

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Last Updated: Feb 26, 2019

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