Multi-state omskiftelig stationær fase åbner nye døre i kiral adskillelse

Begrebet kiralitet kan være udfordrende for lægmanden, med "kemisk hænder" tilsyneladende en meget mindre forskel. Imidlertid, som konsekvenserne af den berygtede thalidomid -katastrofe illustrerer, forståelse af kirale materialer er en stor bekymring. Den fortsatte udvikling af kirale adskillelsesteknikker er derfor fortsat et centralt forskningsområde. Et team, der involverer forskere fra Kanazawa University, har rapporteret en tre-staters omskiftelig kiral stationær fase (CSP), der giver nye muligheder for kiral adskillelse. Deres resultater offentliggøres i Journal of the American Chemical Society .

Chiral højtydende væskekromatografi (HPLC) er fortsat den mest effektive metode til adskillelse af chirale molekyler. HPLC indebærer at køre prøver gennem et rør - kendt som en søjle - indeholdende chiralt materiale (CSP), der kan differentiere mellem par chirale molekyler (enantiomerer). Imidlertid, på grund af de mange enantiomerer, der ikke kan adskilles ved hjælp af aktuelt tilgængelige CSP'er, forskning på dette område fortsætter.

Forskerne rapporterer en CSP baseret på et spiralformet polymermateriale, der indeholder en chiral vedhængende gruppe, der får polymeren til at adoptere forskellige konformationer som reaktion på metalioner. Når Na ⁺ ioner er til stede, tvinges polymeren til at optage en venstrehændet helix, så ionerne kan interagere med den aromatiske komponent i gruppen. I modsætning, når Cs ⁺ ioner er til stede, tvinges polymeren ind i en højrehåndsspiral for at lette bindingen mellem ionerne og de to oxygenatomer i gruppen. I mangel af ioner er strukturen en deaktiveret blanding af de to spiraler.

"Vores eksperimenter brugte en CSP baseret på et poly (phenylacetylen) derivat, der kan ændres ved hjælp af en achiral ekstern stimulus, "forklarer studieforfatter Daisuke Hirose." Dette gav os mulighed for at kontrollere kolonnens chiralitet, og dermed tilbageholdelsen af ​​enantiomerer, simpelthen ved at indføre metalsalte. Metalionerne fik polymeren til at skifte til en særlig kiral konformation; imidlertid, effekten kunne vendes ved at eluere søjlen med methanol. "

Stabiliteten af ​​de ioninducerede tilstande blev demonstreret over 4 dages kontinuerlig strømning gennem søjlen, og separationsydelsen blev udvist ved at skifte mellem den aktive og deaktiverede tilstand adskillige gange.

"Så vidt vi ved, vores system er det første rapporterede eksempel på en CSP, der kan skiftes mellem tre forskellige genkendelsestilstande ved hjælp af en stimulus, der ikke er chiral, "forklarer den tilsvarende forfatter Katsuhiro Maeda." Vi håber at bygge videre på vores fund for at udvide rækkevidden af ​​enantiomerer, der kan adskilles, som vi mener vil gavne mange forskningsområder, såsom opdagelse af lægemidler. "