Mirror, mirror… - Chiral column screening for enantioseparation of α-ionone

Význam tématu

Chirální separace enantiomerů je klíčová v mnoha odvětvích – farmaceutického vývoje, parfumerie či potravinářství. α-Ionon patří mezi vůně s fialovým tóny, široce používané v kosmetice i v potravinářských přípravcích. Rozlišení (R)- a (S)-formy ovlivňuje aroma a biologické vlastnosti, proto je výběr vhodné chiralní kolony zásadní pro analytickou kvalitu a aplikace ve výrobě.

Cíle a přehled studie

Cílem práce bylo najít optimální chiralní stacionární fázi (CSP) pro enantioseparaci racemického α-iononu. Testováno bylo pět kolon na základě tří typů selektorů: amylozové, celulosové i n-alkyl-brush fáze. Metody zahrnovaly normal phase i reversed phase režimy, každý s dvěma různými eluenty.

Použitá metodika a instrumentace

Veškeré chromatografické experimenty proběhly na systémech AZURA HPLC Plus s těmito moduly:

• Pumpa P6.1L pro normal phase / HPG pumpa pro reversed phase
• Degasser GPC (2kanálový)
• Autosampler AS 6.1L, termostat CT 2.1, detektor DAD 2.1L
• Asistent ASM 2.1L pro přepínání kolon (reversed phase)
• Software ClarityChrom 8.1 s PDA rozšířením

Testované kolony (250×4 mm, s precolumn):

• Eurospher II Chiral AM / AM-R (amyloza-tris-3,5-dimethylfenylkarbamat)
• Eurospher II Chiral OM / OM-R (celulóza-tris-3,5-dimethylfenylkarbamat)
• Eurospher II Chiral NR (immobilizovaný n-alkyl brush-typ selektor)

Eluenty:

• Normal phase: n-heptan / isopropanol nebo ethanol (95:5 v/v), průtok 0,7 mL/min
• Reversed phase: methanol nebo acetonitril, 0,7 mL/min

Hlavní výsledky a diskuse

Reversed phase separace nevedla k oddělení enantiomerů na AM-R ani OM-R koloně. V normal phase režimu byla úspěšná pouze Eurospher II Chiral NR kolona (n-heptan:isopropanol 95:5). Měřené kapacitní faktory k1=1,76 a k2=1,90, selektivita α=1,075 a rozlišení R=1,07 potvrzují mírnou, ale reprodukovatelnou enantioselektivitu.

Výsledky tabulkově shrnují retenční časy (~10,64 a ~11,15 min) a výpočty faktorů, které demonstrují vhodnost NR fáze pro rutinní analýzu α-iononu.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje spolehlivé oddělení enantiomerů α-iononu bez nutnosti gradientu a za izokratických podmínek. Využití běžných normal phase rozpouštědel zjednodušuje přípravu vzorků. Postup je vhodný pro QC analýzy v parfumériích, farmaceutickém výrobě i potravinářských aplikacích, kde je kritické stanovení poměru (R)/(S).

Budoucí trendy a možnosti využití

Možným rozšířením je optimalizace složení eluentu či teploty pro zlepšení rozlišení. Další cesta spočívá v testu speciálních CSP s vyšší selektivitou n-alkyl brush fází nebo hybridních materiálů. Automatizované screenovací platformy a online moduly zrychlí proces vývoje metod pro širší škálu chirálních sloučenin.

Závěr

Screening tří typů chiralních fází pro enantioseparaci α-iononu ukázal, že immobilizovaná NR fáze poskytuje jedinou efektivní separaci za normal phase podmínek. Metoda je jednoduchá, reprodukovatelná a snadno implementovatelná v rutinní chromatografii chirálních látek.

Reference

• [1] The Good Scents Company. Profil α-iononu, 2019.
• [2] InternetChemie. Chemický lexikon: α-isomethylionon, 2019.