Applications des sciences de la vie de la chromatographie à contre courant

Par Jeyashree Sundaram, MBA

Les développements dans l'analyse spectroscopique et la disponibilité de sous-programme de la cristallographie de rayon X ont simplifié l'élucidation structurelle des composés naturels. Cependant, l'isolement des composantes bioactives d'intérêt des extraits bruts des plantes ou des animaux a toujours été provocant pour deux raisons : ces extraits contiennent des centaines de composés avec une gamme des polarités, et la bioactivité du composé d'intérêt devrait être mise à jour dans tout le procédé de purification. C'est où la chromatographie à contre courant (ccc) est utile.

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Principes de la chromatographie à contre courant

Le ccc est une technique liquide-liquide de chromatographie dans laquelle d'une paire de liquides non-miscibles est mise dans une structure tubulaire et déménagée un mouvement planétaire. Ceci a comme conséquence une combinaison des forces hydrodynamiques et hydrostatiques qui jugent le liquide en place (la phase stationnaire) tandis que l'autre liquide (la phase mobile) est pompé à contre courant (permettant un mélange général et l'arrangement, souvent utilisant le stirring ou l'ultrason magnétique) par le fléau liquide.

Il y a une ligne d'alimentation témoin au milieu du fléau, qui aide à injecter l'échantillon qui a un mélange des substances polaires et non polaires. La distribution à contre courant des corps dissous se produit de telle manière que des composantes avec la commande décroissante de la polarité soient éluées dans un liquide (disent dans un système tubulaire) et des composés avec l'augmentation de la commande de la polarité sont élués dans l'autre liquide (phase mobile).

 

Avantages d'employer la chromatographie à contre courant en sciences de la vie

Le ccc a pris environ 60 ans pour mûrir comme science admissible, à l'égal d'autres techniques chromatographiques. Le long temps requis pour la séparation ainsi que la longueur de mettre à jour la distribution à contre courant ont été surmontés par le développement d'un certain nombre de systèmes très efficaces, avec le résultat du ccc gagnant la popularité comme technique pour le fractionnement des produits naturels.

  • Le ccc fournit une méthode de réaliser la meilleure distribution à contre courant.
  • Dans la phase solide particulière/séparations de phase liquides, les complications surgissent à cause de l'adsorbance des corps dissous au fléau, consécutivement menant à la dégradation, retrait du service actif ou contamination-tout dont sont éliminés à l'aide du ccc.
  • Dans le ccc, des séparations sont basées seulement sur la polarité des corps dissous ; des familles de composés avec les molarities assimilés peuvent être séparées sans perte d'échantillon. Dans certains cas, un ccc séquentiel avec différents solvants ou une opération différente de CLHP peut être employé pour un désaccouplement plus ultérieur.
  • Car le ccc est fondamentalement une technique à basse pression (100-500 LPC), les prix de matériel sont inférieurs à ceux pour la CLHP.
  • Le ccc aide également en épargnant des coûts considérables liés aux grands volumes de solvants organiques utilisés avec la CLHP.
  • Le ccc peut être écaillé des traces aux quantités de kilogramme (avec le potentiel pour des tonnes de production par an).
  • Les modes normaux et renverser-mis en phase sont possibles en commutant le mobile et les phases stationnaires, et ils produisent des résultats de miroir.

 

Applications de ccc en sciences de la vie

Les zones larges de l'application du ccc dans le domaine des sciences de la vie comprennent l'isolement des molécules-cible, le fractionnement, la séparation des macromolécules, séparation d'énantiomère, sans compter que d'autres.

Isolement : Une accumulation des composés bioactifs ont été extraites de beaucoup de plantes médicinales indiquées dans le médicament de chinois traditionnel ou la pharmacopée japonaise. Les composés d'isolement comprennent des alcaloïdes, des flavonoïdes, des caroténoïdes, et des saponines. Les solvants d'alcane/acétate éthylique/méthylène/eau sont les plus utilisés généralement pour ces composés. Bien que la valeur épurée varie, selon l'échantillon, des puretés plus de 95% soient souvent réalisées.

Fractionnement : Dans le domaine de la découverte de médicaments, des analyses récepteur-grippantes ou les titrages de l'enzyme utilisés pour examiner peuvent être entravés par la liaison non spécifique d'autres compositions actives. Ceci propose une opération de fractionnement avant l'opération d'examen critique. Le ccc avec le fractionnement multivoie a prouvé à être une méthode simple et rapide pour le fractionnement des extraits à une large gamme de composés.

Les héparines (antibiotiques de polyketide), peaux de raisin (anthocyanines), jus d'argousier se concentre (contenant des polyphénols), et des extraits d'acétate éthylique des centrales font épurer tous suivant des procédures simples de ccc.

Séparation des macromolécules : Le polyéthylène glycol et le phosphate de potassium sont employés souvent en tant que systèmes biphasés aqueux dans le ccc pour l'isolement et la purification des macromolécules et des protéines. On le sait que les forces hydrodynamiques tendent à entraîner l'émulsification de ces deux phases aqueuses mais que les forces hydrostatiques fournissent une séparation propre des protéines. L'ADN et l'ARNt (pour l'ARN ordonnançant) ont été également épurés utilisant le ccc.

Séparation d'énantiomère : Dans le ccc, un séparateur chiral est ajouté à une des phases dans le système liquide biphasé approprié aux molécules-cible. Le sélecteur chiral est soluble dans le mélange dissolvant et facilite la séparation des énantiomères.

Des dérivés de polysaccharide, l'albumine de sérum de boeuf, les vancomycines, et les dérivés de l-proline ont été avec succès employés en tant que séparateurs chiraux. La chlorphéniramine, le gemifloxacin, et les énantiomères de warfin sont des exemples classiques des nombreuses séparations d'énantiomère réalisées utilisant le ccc. Bien que la CLHP soit employée souvent pour des séparations analytiques d'énantiomère, le ccc fournit l'avantage de l'écaillage jusqu'à l'écaille préparatoire.

D'autres : Le ccc également a été avec succès appliqué dans la préparation des herbicides, des pesticides, et de quelques pharmaceutiques synthétiques.

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Last Updated: Feb 26, 2019

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