Chirální separace s využítím makrocyklických antibiotik v CE

Prezentace na téma: "Chirální separace s využítím makrocyklických antibiotik v CE"— Transkript prezentace:

1 Chirální separace s využítím makrocyklických antibiotik v CE
Makrocyklické antibiotika - chirální selektory nesoucí několik stereoselektivních center Vankomycin Teikoplanin Ristocetin, Rifamicyn, (Avoparcin, Balhymicin) Teicoplanin Vankomycin Rifamycin

2 Ristocetin Nejpoužívanějším makrocyklickým antibiotikem pro chirální separace v CE je vankomycin.

3 Fyzikálně chemické vlastnosti vankomycinu
Charakteristika Vankomycin Molekulová hmotnost 1449 Počet stereogenních center 18 Počet mikrocyklů 3 Počet hydroxylových skupin 9 (z toho 3 fenolické) Počet aminoskupin 2 Počet karboxylových skupin 1 Počet amido skupin 7 Počet aromatických jader 5 pI 7,2 Relativní stabilita až 2 týdny pKa 2,9;7,2;8,6;9,6;10,5;11,7 Vankomycin se používá nejčastěji pro chirální separace karboxylových kyselin. Vankomycin vykazuje i několik nevýhod pro CE: Poměrně silná absorpce UV záření v oblasti 190 až 260 nm Sorpce na křemennou kapiláru Omezená stabilita v extrémních hodnotách pH

4 Uvedené nevýhody je možné odstranit:
Separací v kapilárách s kovalentním pokrytím – omezení sorpce -> zvýšení účinnosti separace Využití techniky částečného plnění kapiláry vankomycinem -> možnost UV detekce separovaných analytů v oblasti nm. Základní princip techniky částečného plnění Pracovat v pokryté kapiláře, kde je potlačení EOF. V kyselém prostředí je vankomycin kladně nabitý (pH 4 – 7) , karboxylové kyseliny jsou v tomto pH záporně nabité. Do kapiláry se dávkuje pufr s vankomycinem po detekční okénko (nutno experimentálně změřit čas a tlak potřebný k nadávkování pufru s vankomycinem po detekční okénko) . Po vložení negativní polarity, vankomycin migruje směre od detekčního okénka k inletu a karboxylová kyselina migruje v opačném směru. V průběhu migrace enantiomerů přes zónu vankomycinu dochází ke stereoselektivní interakci

5 Technika částečného plnění je použitelná pro jakékoli absorbující nebo pro detekci nevhodné adititivum v pracovním elektrolytu.

6 Porovnání s cyklodextriny

7 Využití crown-etherů pro chirální separace
(−)-(18-Crown-6)-2,3,11,12-tetracarboxylic acid Crownethertetrakarboxylová kyselina (CETK) je použitálná pouze pro separace chirální primárních aminů (aminokyseliny, dipeptidy, léčiv) . Používá se buď samostatně nebo v kombinaci s nenabitými cyklodextriny. CETK je možné využít ve vodném i nevodném prostředí. Mechanismus separace spočívá v interakcí vodíků primární aminoskupiny s kyslíky polyetherovým kruhu pomocí vodíkových vazeb.

8 Chirální separace s využitím mechanismu ligandové výměny
S polyetherovým kruhem komplexují také i některé kationty např. K+ a NH4+ Separační účinnost je možné zvýšit přídavkem cca 100 mM tetra-n-butylammonium perchlorátu jako podpůrného elektrolytu. Přídavke triethylaminu je možné v některých případech výrazně zvýšit rozlišení. Chirální separace s využitím mechanismu ligandové výměny Mechanismus ligandové výměny využívá tvorby ternární diastereomerních komplexů mezi komplexem kov (II, III) + chirální ligand (L-prolin, L-tartrát, L-aspartam) a separovanými enantiomery. Je nutné aby separovaném enantiomery ve své struktuře měli funknčí skupiny vhodné ke tvorbě ternárních diastereomerních komplexů.

9

10 Chirální tenzidy v CE Žlučové kyseliny je možné použít jako chirální selektory, které se chovají jako tenzidy. Mají schopnost tvořit micely. Díky chirálním centrům mohou interagovat jak s nabitými, tak nenabitými chirálními látkami. Kyselina cholová – několik opticky aktivních center

11 Omezení použití žlučových kyselin pro chirální separace v CE
žlučové kyseliny se rozpuštějí ve vodných pracovních elektrolytech pouze v alkalickém pH. Nejčastěji používáná oblast pH je 8 až 11. Přispívají v generaci Joulova tepla při průchodu proudu kapilárou Žlučové kyseliny se hodí k separaci pouze omezeného typu látek, které by měli mít planární strukturu.

12 Syntetické chirální tenzidy
Pindolol

13 Využití proteinů pro chirální separace v CE
Hovězí sérový albumin (BSA) Produkován v játrech, nejvíc zastoupený protein v séru savců. Monomerní a poměrně dobře rozpustný ve vodných elektrolytech. Obsahuje velké množství stereoselektivních center. Nevýhody: sorpce na stěnu kapiláry, absorpce UV záření hrozí možnost denaturace při vyšších teplotách, nebo při použití extrémních pH

14 Separace derivatů D,L-tryptofanu s pomocí BSA
pH 7,4

15 Využití vaječného proteinu pro chirální separace