Usos de las ciencias de la vida de la cromatografía a contracorriente

Por Jeyashree Sundaram, MBA

Los progresos en análisis espectroscópico y la disponibilidad de la rutina de la cristalografía de la radiografía han simplificado la aclaración estructural de composiciones naturales. Sin embargo, el aislamiento de componentes bioactivos del interés de los extractos crudos de instalaciones o de animales ha sido siempre desafiador por dos razones: estos extractos contienen centenares de composiciones con un alcance de polaridades, y la bioactividad de la composición del interés se debe mantener en el proceso de la purificación. Aquí es donde está útil la cromatografía a contracorriente (CCC).

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Principios de la cromatografía a contracorriente

El CCC es una técnica de dos líquidos de la cromatografía en cuál de un par de líquidos inmiscibles se coloca en una estructura tubular y se mueve en un movimiento planetario. Esto da lugar a una combinación de las fuerzas hidrodinámicas e hidrostáticas que esperan el líquido en el lugar (la fase estacionaria) mientras que el otro líquido (la fase movible) se bombea a contracorriente (permitiendo una mezcla general y el establecimiento, a menudo usando el stirring o el ultrasonido magnético) a través de la olumna líquida.

Hay una línea de la alimentación de la muestra en el medio de la olumna, que ayuda a inyectar la muestra que tiene una mezcla de substancias polares y no polares. La distribución a contracorriente de los solutos suceso de una manera tal que los componentes con la orden de disminución de la polaridad se enjuaguen en un líquido (dicen dentro de un sistema tubular) y las composiciones con el aumento de la orden de la polaridad se enjuagan en el otro líquido (fase movible).

 

Ventajas de usar la cromatografía a contracorriente en las ciencias de la vida

El CCC ha tardado cerca de 60 años para madurarse como ciencia válida, junto con otras técnicas cromatográficas. El tiempo largo requerido para la separación así como el tedio de mantener la distribución a contracorriente han sido vencidos por el revelado de varios sistemas muy eficientes, con el resultado del CCC ganando renombre como técnica para el fraccionamiento de productos naturales.

  • El CCC ofrece un método de lograr la distribución a contracorriente mejor.
  • En fase sólida típica/separaciones de fase líquidas, las complicaciones se presentan debido al adsorbance de solutos a la olumna, a su vez llevando a la degradación, desactivación o contaminación-todo cuyo se eliminan usando el CCC.
  • En el CCC, las separaciones se basan solamente en la polaridad de los solutos; las clases de composiciones con molarities similares se pueden separar sin baja de la muestra. En algunos casos, el CCC secuencial con diversos disolventes u otro paso de la CLAR se puede utilizar para la separación ulterior.
  • Pues el CCC es básicamente una técnica de baja presión (100-500 PSI), los precios del equipo son más inferiores que ésos para la CLAR.
  • El CCC también ayuda en salvar los costos sustanciales asociados a los volúmenes grandes de disolventes orgánicos usados con CLAR.
  • El CCC se puede escalar hacia arriba de cantidades de trazo a las cantidades del kilogramo (con el potencial para las toneladas de producción per annum).
  • Las maneras normales e invertir-organizadas son posibles cambiando las fases movibles y estacionarias, y producen resultados del espejo.

 

Usos del CCC en las ciencias de la vida

Las áreas amplias del uso del CCC en el campo de ciencias de la vida incluyen el aislamiento de las moléculas del objetivo, fraccionamiento, separación de macromoléculas, separación del enantiómero, además de otras.

Aislamiento: Un trozo de composiciones bioactivas se ha extraído de muchas plantas medicinales enumeradas en remedio chino tradicional o farmacopea japonesa. Las composiciones aisladas incluyen los alcaloides, los flavonoides, los carotenoides, y las saponinas. Los disolventes del alcano/del acetato de etilo/del metanol/del agua son los más de uso general para estas composiciones. Aunque la cantidad purificada varíe, dependiendo de la muestra, purezas sobre el 95% se logre a menudo.

Fraccionamiento: En el campo del descubrimiento de la droga, los análisis receptor-obligatorios o los análisis de enzima usados para revisar se pueden obstaculizar por el atascamiento no específico de otras composiciones activas. Esto sugiere un paso del fraccionamiento antes del paso de la investigación. El CCC con el fraccionamiento de varios canales ha demostrado ser un método simple y rápido para el fraccionamiento de extractos a una amplia gama de composiciones.

Las heparinas (antibióticos) del polyketide, pieles de la uva (antocianinas), jugo del espino cerval de mar concentran (conteniendo los polifenoles), y los extractos del acetato de etilo de instalaciones hacen todos purificar usando procedimientos simples del CCC.

Separación de macromoléculas: El glicol de polietileno y el fosfato del potasio son de uso frecuente como sistemas bifásicos acuosos en el CCC para el aislamiento y la purificación de macromoléculas y de proteínas. Se sabe que las fuerzas hidrodinámicas tienden a causar la emulsificación de estas dos fases acuosas pero que las fuerzas hidrostáticas ofrecen una separación limpia de proteínas. La DNA y el tRNA (para el ARN que ordena) también se han purificado usando el CCC.

Separación del enantiómero: En el CCC, un separador quiral se agrega a una de las fases en el sistema líquido bifásico apropiado a las moléculas del objetivo. El selector quiral es soluble en la mezcla solvente y facilita la separación de los enantiómeros.

Los derivados del polisacárido, la albúmina del suero vacuno, la vancomicina, y los derivados de l-ProLine se han utilizado con éxito como separadores quirales. Chlorpheniramine, el gemifloxacin, y los enantiómeros del warfin son ejemplos comunes de las muchas separaciones del enantiómero logradas usando el CCC. Aunque la CLAR sea de uso frecuente para las separaciones analíticas del enantiómero, el CCC ofrece la ventaja del escalamiento hasta la escala preparatoria.

Otros: El CCC también se ha aplicado con éxito en la preparación de herbicidas, de pesticidas, y de algunos productos farmacéuticos sintetizados.

Fuentes:

  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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