SUB/SUPERKRITICKÁ FLUIDNÍ CHROMATOGRAFIE PRO ANALÝZU CHIRÁLNÍCH SLOUČENIN
Vědecké články | 2022 | Chemické listyInstrumentace
Chirální sloučeniny hrají klíčovou roli ve farmacii, agrochemii i ochraně životního prostředí. Jednotlivé enantiomery mohou mít odlišné biologické, toxikologické a farmakokinetické vlastnosti, proto je nezbytné je rychle a účinně separovat a kvantifikovat. Sub/superkritická fluidní chromatografie (SFC) se díky využití oxidu uhličitého, nízké viskozitě mobilní fáze a vysoké difuzivitě řadí mezi ekologicky šetrné, rychlé a vysoce účinné metody pro enantioseparace.
Článek shrnuje současný stav a vývoj SFC pro analýzu chirálních sloučenin. Autorky se zaměřují na: vývoj a optimalizaci mobilních fází s CO2 a organickými modifikátory, charakteristiku chirálních stacionárních fází, vliv aditiv, možnosti sériového zapojení kolon a postupy pro rychlý chirální screening.
Oxid uhličitý je díky svým kritickým parametrům, nízké toxicitě a snadné recyklaci ideální mobilní fází. Organické modifikátory zvyšují rozpustnost polárních analyzátů a upravují polaritu, což ovlivňuje rozlišení i pořadí elučních píků. Aditiva umožňují lepší ionizaci a disociaci analyzátů i funkčních skupin v CSF, čímž zlepšují enantioselektivitu. Nejčastěji používané jsou fáze na bázi derivátů polysacharidů, doplňují je glykopeptidové a Pirklo fáze. Využití částic menších než 2 µm a povrchově porézních částic přináší vyšší účinnost, avšak vyžaduje úpravy systému ke snížení mimokolonových objemů. Sériové zapojení komplementárních chirálních kolon rozšiřuje aplikační možnosti a zlepšuje rozlišení složitých směsí enantiomerů.
Sub/superkritická fluidní chromatografie se stává preferovanou metodou pro enantioseparace díky rychlosti, vysoké účinnosti a ekologické šetrnosti. Pokračující vývoj mobilních fází, aditiv, chirálních stacionárních fází a úprav přístrojů slibuje další zlepšení univerzálnosti a výkonnosti této techniky v analytické chemii.
SFC
ZaměřeníVýrobceSouhrn
Význam tématu
Chirální sloučeniny hrají klíčovou roli ve farmacii, agrochemii i ochraně životního prostředí. Jednotlivé enantiomery mohou mít odlišné biologické, toxikologické a farmakokinetické vlastnosti, proto je nezbytné je rychle a účinně separovat a kvantifikovat. Sub/superkritická fluidní chromatografie (SFC) se díky využití oxidu uhličitého, nízké viskozitě mobilní fáze a vysoké difuzivitě řadí mezi ekologicky šetrné, rychlé a vysoce účinné metody pro enantioseparace.
Cíle a přehled studie / článku
Článek shrnuje současný stav a vývoj SFC pro analýzu chirálních sloučenin. Autorky se zaměřují na: vývoj a optimalizaci mobilních fází s CO2 a organickými modifikátory, charakteristiku chirálních stacionárních fází, vliv aditiv, možnosti sériového zapojení kolon a postupy pro rychlý chirální screening.
Použitá metodika a instrumentace
- Systémy SFC/UHPSFC s mobilní fází dimetylesteru oxidu uhličitého (CO2) a organickými modifikátory (methanol, ethanol, propanol).
- Přidání kyselých (trifluoroctová kyselina), bazických (diethylamin) či kombinovaných aditiv pro zvýšení enantioselektivity a symetrie píků.
- Chirální stacionární fáze: deriváty polysacharidů (celulózy, amylózy), makrocyklické glykopeptidy (vankomycin, teikoplanin), Pirklo typ.
- Kolony o rozměrech typicky 50×2,1 mm, částice 1,6–2,7 µm (plně porézní i povrchově porézní core–shell).
- Podmínky analýzy: průtok 1–2 ml/min, teplota kolony okolo 40 °C, zpětný tlak 100–200 bar, UV detekce 220–254 nm.
Hlavní výsledky a diskuse
Oxid uhličitý je díky svým kritickým parametrům, nízké toxicitě a snadné recyklaci ideální mobilní fází. Organické modifikátory zvyšují rozpustnost polárních analyzátů a upravují polaritu, což ovlivňuje rozlišení i pořadí elučních píků. Aditiva umožňují lepší ionizaci a disociaci analyzátů i funkčních skupin v CSF, čímž zlepšují enantioselektivitu. Nejčastěji používané jsou fáze na bázi derivátů polysacharidů, doplňují je glykopeptidové a Pirklo fáze. Využití částic menších než 2 µm a povrchově porézních částic přináší vyšší účinnost, avšak vyžaduje úpravy systému ke snížení mimokolonových objemů. Sériové zapojení komplementárních chirálních kolon rozšiřuje aplikační možnosti a zlepšuje rozlišení složitých směsí enantiomerů.
Přínosy a praktické využití metody
- Rychlé a vysoce účinné separace enantiomerů v analytickém, semipreparativním i preparativním měřítku.
- Snížená spotřeba organických rozpouštědel a ekologická šetrnost díky použití CO2.
- Využití v QA/QC farmaceutického průmyslu, sledování pesticidů a nových psychoaktivních látek a jejich metabolitů.
- Možnost kontroly stereochemické čistoty a studia stereoselektivního chování.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Další rozvoj SFC instrumentů s minimalizovanými mimokolonovými objemy pro plné využití sub-2 µm kolon.
- Nové chirální stacionární fáze s vyšší selektivitou a chemickou stabilitou.
- Automatizované platformy pro rychlý screening kombinací stacionárních fází a mobilních fází.
- Integrace SFC s hmotnostní spektrometrií pro komplexní stereochemické analýzy.
- Širší adopce preparativní SFC pro čistění enantiomerů ve farmaceutické výrobě.
Závěr
Sub/superkritická fluidní chromatografie se stává preferovanou metodou pro enantioseparace díky rychlosti, vysoké účinnosti a ekologické šetrnosti. Pokračující vývoj mobilních fází, aditiv, chirálních stacionárních fází a úprav přístrojů slibuje další zlepšení univerzálnosti a výkonnosti této techniky v analytické chemii.
Reference
- Kalíková K., Folprechtová D., Kadlecová Z.: Sub/superkritická fluidní chromatografie pro analýzu chirálních sloučenin. Chem. Listy 116, 146–151 (2022). DOI: 10.54779/chl20220146
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
RYCHLÉ CHROMATOGRAFICKÉ SEPARACE
2019|Waters|Vědecké články
Chem. Listy 113, 407–414(2019) Referát RYCHLÉ CHROMATOGRAFICKÉ SEPARACE LUCIE BOROVCOVÁ, VLADIMÍR HAVLÍČEK a KAREL LEMR s technikami konvenčními. Mezi tyto techniky, dnes již běžně používané, řadíme ultra-vysokoúčinnou kapalinou chromatografii (UHPLC), která pro zvýšení účinnosti separace může využívat stacionární fáze s…
Klíčová slova
separací, separacíreferát, referátpři, přiuhpsfc, uhpsfcseparace, separacerychlých, rychlýchrychlé, rychléchromatografie, chromatografiechromatografických, chromatografickýchčástic, částicuhplc, uhplcčastěji, častějichromatografické, chromatografickéstacionárních, stacionárníchnachází
HISTORIE, SOUČASNOST A PERSPEKTIVY ANALYTICKÝCH SEPARAČNÍCH METOD NA KATEDŘE ANALYTICKÉ CHEMIE PŘÍRODOVĚDECKÉ FAKULTY UNIVERZITY KARLOVY V PRAZE
2010||Vědecké články
Chem. Listy 104, 12261231 (2010) Rozvoj instrumentace a kateder PřF UK Praha HISTORIE, SOUČASNOST A PERSPEKTIVY ANALYTICKÝCH SEPARAČNÍCH METOD NA KATEDŘE ANALYTICKÉ CHEMIE PŘÍRODOVĚDECKÉ FAKULTY UNIVERZITY KARLOVY V PRAZE čitanu vápenatého a jako mobilní fázi použil směs organických rozpouštědel1,2. V…
Klíčová slova
přf, přfchemie, chemiekateder, katederanalytické, analytickémetod, metodseparační, separačnírozvoj, rozvojchromatografie, chromatografieseparačních, separačníchpraha, prahainstrumentace, instrumentacekapalinové, kapalinovéstacionární, stacionárníkarlovy, karlovykatedře
STANOVENÍ ENANTIOMERŮ THEANINU POMOCÍ HPLC, POROVNÁNÍ METOD DETEKCE
2013|Waters|Vědecké články
Chem. Listy 107, 228232(2013) Laboratorní přístroje a postupy než 50 potravinových doplňků obsahujících L-theanin2. Přestože v roce 1990 byla v Japonsku vynalezena metoda produkce vysoce čistého L-theaninu za použití mikroorganismů2, problém s enantiomerní čistotou potravinových doplňků na bázi theaninu je…
Klíčová slova
theaninu, theaninutheanin, theaninenantiomerů, enantiomerůdetekce, detekcenederivatizovaných, nederivatizovanýchpro, profmoc, fmocstanovitelnosti, stanovitelnostipřístroje, přístrojebyly, bylyseparaci, separacilaboratorní, laboratornípostupy, postupypři, přichirální
QUO VADIS KAPALINOVÁ CHROMATOGRAFIE?
2021||Vědecké články
Chem. Listy 115, 185−187 (2021) Referát QUO VADIS KAPALINOVÁ CHROMATOGRAFIE? Článek je věnován památce prof. Ing. Rudolfa Zahradníka, DrSc. František Švec nosti, po kterou se dělené molekuly musí pohybovat. A tak, ve jménu Martina a Synge, kteří předpovídali, že vysoký…
Klíčová slova
mobilní, mobilnífáze, fázereferát, referátvadis, vadisnáplní, náplnítaké, takéchromatografie, chromatografiecestou, cestoutřetí, třetípolymerní, polymernípři, přikoloně, koloněletech, letechkapalinová, kapalinovábude