Aplicações da ciência da vida da cromatografia do a contracorrente

Por Jeyashree Sundaram, MBA

As revelações na análise espectroscópica e na disponibilidade da rotina do cristalografia do raio X simplificaram a elucidação estrutural de compostos naturais. Contudo, isolar componentes bioactive do interesse dos extractos brutos de plantas ou de animais foi sempre desafiante por duas razões: estes extractos contêm centenas de compostos com uma escala das polaridades, e a bioactividade do composto do interesse deve ser mantida durante todo o processo da purificação. Isto é o lugar onde a cromatografia do a contracorrente (CCC) é útil.

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Princípios de cromatografia do a contracorrente

O CCC é uma técnica da cromatografia do líquido-líquido em qual de um par de líquidos immiscible é colocado em uma estrutura tubular e movido em um movimento planetário. Isto conduz a uma combinação de forças hidrodinâmicas e hidrostáticos que mantêm o líquido no lugar (a fase estacionária) quando o outro líquido (a fase móvel) estiver bombeado countercurrently (permitindo uma mistura geral e o estabelecimento, frequentemente usando o stirring ou o ultra-som magnético) através da coluna líquida.

Há uma linha da alimentação da amostra no meio da coluna, que ajuda a injectar a amostra que tem uma mistura de substâncias polares e nonpolar. A distribuição do a contracorrente dos solutes acontece de tal maneira que os componentes com pedido de diminuição da polaridade eluted em um líquido (dizem dentro de um sistema tubular) e os compostos com pedido crescente da polaridade eluted no outro líquido (fase móvel).

 

Vantagens de usar a cromatografia do a contracorrente nas ciências da vida

O CCC tomou aproximadamente 60 anos para amadurecer-se como uma ciência válida, em pé de igualdade com outras técnicas cromatográficas. Os muitos tempos exigidos para a separação assim como o tédio de manter a distribuição do a contracorrente foram superados pela revelação de um número de sistemas altamente eficientes, com o resultado do CCC que ganha a popularidade como uma técnica para o fraccionamento de produtos naturais.

  • O CCC fornece um método de conseguir a distribuição melhor possível do a contracorrente.
  • Na fase contínua típica/separações de fase líquidas, as complicações elevaram por causa do adsorbance dos solutes à coluna, por sua vez conduzindo à degradação, desactivação ou contaminação-todo de que são eliminados usando o CCC.
  • No CCC, as separações são baseadas somente na polaridade dos solutes; as classes de compostos com molarities similares podem ser separadas sem perda da amostra. Em alguns casos, o CCC seqüencial com solventes diferentes ou uma outra etapa da HPLC podem ser usados para uma separação mais ulterior.
  • Porque o CCC é basicamente uma técnica de baixa pressão (100-500 libras por polegada quadrada), os preços do equipamento são mais baixos do que aqueles para a HPLC.
  • O CCC igualmente ajuda em salvar os custos substanciais associados com os grandes volumes de solventes orgânicos usados com HPLC.
  • O CCC pode ser escalado acima das quantidades de traço às quantidades do quilograma (com potencial para toneladas de produção por ano).
  • Os modos normais e inverter-postos em fase são possíveis comutando as fases móveis e estacionárias, e produzem resultados do espelho.

 

Aplicações do CCC nas ciências da vida

As áreas largas da aplicação do CCC no campo das ciências da vida incluem o isolamento de moléculas do alvo, fraccionamento, separação de macromoléculas, separação do enantiomer, além de outro.

Isolamento: Um pedaço de compostos bioactive foi extraído de muitas plantas medicinais alistadas na medicina chinesa tradicional ou na farmacopeia japonesa. Os compostos isolados incluem alcalóides, flavonóides, carotenóides, e saponins. Os solventes do acetato do Alkane/etilo/metanol/água são os mais de uso geral para estes compostos. Embora a quantidade refinada varie, segundo a amostra, purezas sobre 95% seja conseguida frequentemente.

Fraccionamento: No campo da descoberta da droga, os ensaios receptor-obrigatórios ou os ensaios de enzima usados selecionando podem ser impedidos pelo emperramento não específico de outros compostos activos. Isto sugere uma etapa do fraccionamento antes da etapa da selecção. O CCC com fraccionamento multichannel provou ser um método simples e rápido para o fraccionamento dos extractos a uma escala larga dos compostos.

As heparina (antibióticos), peles do polyketide da uva (anticianinas), suco do espinheiro cerval de mar concentram-se (contendo polyphenols), e os extractos do acetato de etilo das plantas têm tudo refinado usando procedimentos simples do CCC.

Separação de macromoléculas: O glicol de polietileno e o fosfato do potássio são usados frequentemente como sistemas bifásicos aquosos no CCC para o isolamento e a purificação das macromoléculas e das proteínas. Sabe-se que as forças hidrodinâmicas tendem a causar a emulsificação destas duas fases aquosas mas que as forças hidrostáticos fornecem uma separação limpa de proteínas. O ADN e o tRNA (para o RNA que arranja em seqüência) foram refinados igualmente usando o CCC.

Separação do Enantiomer: No CCC, um separador chiral é adicionado a uma das fases no sistema líquido bifásico apropriado às moléculas do alvo. O selector chiral é solúvel na mistura solvente e facilita a separação dos enantiomers.

Os derivados do polisacárido, a albumina de soro bovino, o vancomycin, e os derivados do l-proline foram usados com sucesso como separadores chiral. Chlorpheniramine, o gemifloxacin, e os enantiomers do warfin são exemplos comuns de muitas separações do enantiomer conseguidas usando o CCC. Embora a HPLC seja usada frequentemente para separações analíticas do enantiomer, o CCC fornece a vantagem da escamação até a escala preparatório.

Outro: O CCC foi aplicado igualmente com sucesso na preparação dos herbicidas, dos insecticidas, e de alguns fármacos sintéticos.

Fontes:

  1. http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/np50064a006?journalCode=jnprdf
  2. http://www.quattroprep.com/files/Download/QuattroCCCChromTodayPublishedProofCopy.pdf
  3. http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ceat.201100320/pdf
  4. http://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/np501065h
  5. http://www.academia.edu/13992186/Countercurrent_chromatography_People_and_applications
  6. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28139877
  7. http://www.ucl.ac.uk/multiphase-advances-research/facilities-and-resources/countercurrent-chromatography

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Last Updated: Feb 26, 2019

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