Cromatografía de olumna quiral

La cromatografía de olumna quiral hace uso del concepto de chirality. Chirality se relaciona con el estudio de la estructura tridimensional de moléculas. El término viene del chir- griego de la raíz, mano, y significa “uso de las manos.” Las moléculas quirales muestran una naturaleza izquierda y derecha. Existen mientras que las formas de la imagen de espejo que no se pueden hacer para recubrir el byrotation. Las moléculas que muestran chirality giran el avión de la luz polarizada. El grado de rotación se llama rotación específica o rotación óptica.

Haber: Rattiya Thongdumhyu/Shutterstock.com

Las dos formas de la imagen de espejo de una composición quiral se llaman los enantiómeros. Se llaman los que giran el avión de la luz polarizada a la derecha (+) o las formas dextrógiras; se llaman los que giran a la izquierda (-) o laevo rotativo. Las mezclas racémicas son las que tienen ambos enantiómeros en la proporción igual. No giran la luz polarizada, pues los efectos enantiomeric anulan.

La necesidad de la separación quiral

Una mayoría de las moléculas bioorganic (aminoácidos, proteínas, azúcares, ácidos nucléicos) es quiral, y en naturaleza que existen en solamente una de dos formas enantiomeric posibles. La amortiguación, el metabolismo, y la excreción de enantiómeros se han encontrado para ser diferentes en los estudios animales y del ser humano. La implicación de esto es que los organismos vivos muestran reacciones positivas preferenciales a una de un par de enantiómeros en drogas y agrochemicals.

El cuerpo humano es tan selectivo en sus reacciones a las composiciones quirales que un isómero puede producir un efecto deseado, mientras que el otro puede ser ineficaz, y a veces incluso tóxico, así que es necesario separar los enantiómeros en las industrias farmacéuticas y agroquímicas. Otras razones de la separación incluyen más bajo la dosificación de requisitos, de ausencia de interferencias por el enantiómero indeseable, y de ahorros del costo y del tiempo.

Separación de composiciones quirales por cromatografía de olumna

La separación del enantiómero de grupos compuestos numerosos, incluyendo las drogas del antiinflamatorio no esteroideo (NSAIDs), las composiciones agrícolas, productos naturales, β-moldes, y drogas farmacéuticas, se ha logrado con la cromatografía de olumna quiral.

Hay dos aproximaciones a la separación de composiciones quirales por cromatografía de olumna. Uno es utilizar un añadido quiral a la fase movible, y el otro es utilizar una fase estacionaria quiral (CSP). Cualquier manera, los enantiómeros se introduce en un ambiente asimétrico, y la da lugar a dos composiciones diasteriomeric con diversos perfiles fisicoquímicos, que a su vez es utilizada para la separación física del enantiómero individual por cromatografía líquida de alta presión (HPLC) o cromatografía de gas (GC). De las dos posibilidades, el uso de la fase estacionaria quiral es más común.

Fase estacionaria quiral

La fase estacionaria quiral es preparada atando de un selector quiral con un material de apoyo, generalmente sílice. Los complejos diasteriomeric transitorios con diversas estabilidades se forman entre los enantiómeros y el selector quiral encuadernado, que entonces se utiliza para su separación.

Hasta la fecha durante cientos fases estacionarias quirales se han convertido e hizo disponible en el comercio. Sin embargo, ningunos de éstos se pueden considerar universales para todos los grupos de composiciones racémicas. Elegir el CSP derecho para la separación de un par específico de enantiómeros es a menudo difícil.

Un método es elegir el CSP basado en las reglas proféticas desarrolladas para las estructuras empíricas. Esto se puede complementar con el conocimiento de la química de la mezcla racémica y del CSP. Las reacciones de la fase movible con los solutos y el CSP pueden agregar a las complicaciones, así que las acciones recíprocas entre los tres componentes deben ser consideradas. La llave está conociendo los mecanismos quirales posibles del reconocimiento implicados en el todo el proceso.

CSPs actualmente disponible se ha categorizado en 5 tipos según sus mecanismos quirales del reconocimiento:

  • Tipo I: complejos del soluto-CSP formados por las atracciones (acciones recíprocas atractivas, vinculación del hidrógeno, dipolo que empila, acciones recíprocas pi-pi)
  • Tipo II: los complejos del soluto-CSP formados por acciones recíprocas atractivas, pero los complejos de la partícula extraña también desempeñan papeles importantes
  • Tipo III: complejos del soluto-CSP formados como complejos de la partícula extraña en cavidades quirales
  • Tipo IV: complejos del soluto-CSP formados como complejos diasteriomeric del metal (cromatografía quiral de la cantina del ligand)
  • Tipo V: CSP es una proteína, y los complejos del soluto-CSP formados en estos casos son un resultado de acciones recíprocas polares e hidrofóbicas

Añadidos quirales de la fase movible en cromatografía de olumna

Pues CSPs es relativamente costoso, los añadidos quirales de la fase movible (CMPA) son una opción atractiva. En esta técnica, los añadidos disueltos en la fase movible forman complejos transitorios con los solutos. Las fuerzas que conducen la separación incluyen diferencias en la cinética de la formación y las estabilidades relativas, también diferencias en su división entre el móvil y las fases estacionarias.

Sin embargo, otros factores tales como concentración de los añadidos, del pH, y de la temperatura de la fase movible tendrán que ser considerados cuidadosamente para la separación acertada de enantiómeros. CMPAs común incluye el ácido camphorsulphonic, cambiadores del ligand, los antibióticos macrocíclicos, y las ciclodextrinas.

Fuentes:

  1. Quiral separación, https://theses.lib.vt.edu/theses/available/etd-32298-223814/unrestricted/ch_01.pdfSigma-Aldrich, la cromatografía quiral hizo con frecuencia las preguntas, http://www.sigmaaldrich.com/technical-documents/articles/analytical/chiral-chromatography/faq.html
  2. Cromatografía líquida, https://chem.libretexts.org/Core/Analytical_Chemistry/Instrumental_Analysis/Chromatography/Liquid_Chromatography

[Lectura adicional: Cromatografía]

Last Updated: Feb 26, 2019

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