Хроматографическое разделение энантиомеров

Метод энантиомерной метки — другой элегантный метод, основанный на использовании внутреннего стандарта, являющегося оптическим антиподом определяемого соединения. В данном случае осуществляется хроматографическое разделение энантиомеров для отде- [c.174]

Хроматографическое разделение энантиомеров [c.62]

Чтобы достаточно полно разобраться в современных хроматографических методах, используемых для разделения оптических изомеров, необходимо иметь четкое представление о наиболее важных достижениях в стереохимии и о методах разделения энантиомеров, которые были развиты задолго до появления хроматографии. Именно эти вопросы и рассматриваются в трех первых главах книги. Три последующие главы посвящены теоретическим проблемам хроматографического разделения энантиомеров. В них также затрагиваются общие принципы жидкостной и газовой хроматографии в приложении к разделению оптических изомеров. В заключительных главах книги обсуждаются аналитическое и препаративное использование хроматографических методов разделения оптических изомеров и тенденции их развития. [c.11]

Хроматографические методы разделения энантиомеров применяются прежде всего при определении конфигурации аминокислот, для исследования рацемизации и для препаративного выделения небольших количеств энантиомеров. Некоторые аминокислоты могут быть разделены на оптические [c.62]

Различное физиологическое воздействие энантиомеров (3-адреноблокаторов привело к необходимости исследования возможности хроматографического разделения энантиомеров подобных соединений. Большинство из этих соединений отвечает обшей формуле (20). Известно, что их (8)-форма часто в 50—100 раз более эффективна, чем (К)-энантиомер, и что последний даже может быть токсичным. [c.203]

ХРОМАТОГРАФИЧЕСКОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ ЭНАНТИОМЕРОВ [c.269]

Оригинальный прием хроматографического разделения энантиомеров использован в работе [296[. Ее авторы применили хроматографическую колонку, заполненную силикагелем с привитыми протеазами трипсином и а-химотрипсином, для разделения метиловых эфиров В,Ь-аминокислот. При этом в полной мере реализуется стереоспецифическая способность данных ферментов к расщеплению эфирных связей только в эфирах Ь-аминокислот. При введении в хроматографическую колонку (авторы называют ее ферментативным реактором) смеси метиловых эфиров В,Ь-аминокислот происходит количественный ферментативный гидролиз Ь-формы. Высокая условная энантиоселективность разделения для ароматических кислот от 2,5 до 17,6 связана не столько с селективным распознаванием, сколько с заметными различиями в хроматографических свойствах свободной аминокислоты и ее метилового эфира. Другой, не менее эффективной, возможностью создания белковых хиральных фаз может оказаться закрепление на поверхности силикагеля моноклональных антител на определенный хиральный оптически активный субстрат, хотя в этом случае может возникнуть вопрос об универсальности использования таких сорбентов. [c.448]

Избирательное поглощение. Если рацемическую смесь поместить в хроматографическую колонку, заполненную хиральными веществами, энантиомеры должны проходить через колонку с разными скоростями таким образом, возникает принципиальная возможность их разделения без превращения в диастереомеры. Подобное разделение было успешно осуществлено [c.159]

Оптически активные соединения играют исключительно важную роль во многих биохимических процессах, их исследование имеет принципиальное значение для теоретической органической химии и фармации, а контроль оптической чистоты производимых лекарственных средств в настоящее время законодательно введен во всех промышленно развитых странах. В свете этого не удивителен все возрастающий интерес исследователей к соверщенствованию старых и разработке новых методов разделения рацематов и контроля оптической чистоты получаемых продуктов. Однако вплоть до последнего времени методы разделения оптических изомеров мало отличались от предложенных Пастером еще в конце прошлого века, и лишь развитие хроматографии, особенно высокоэффективной жидкостной хроматографии, открыло новую страницу в этой области химической науки. Разработка хроматографических методов разделения энантиомеров позволила не только получать хиральные соединения со стопроцентной степенью оптической чистоты, но и, что особенно важно, перейти от эмпирического поиска разделяющих систем к созданию систем, позволяющих осуществлять разделение целых классов соединений на вполне рациональной основе с предсказуемым успехом. [c.5]

Оптически активные соединения интересуют химиков с того самого момента, как только выяснилось, что природа обладает удивительной способностью создавать подобные объекты. В то же время разделение синтетических рацемических смесей на оптически активные компоненты всегда представляло сложную задачу и часто рассматривалось как своеобразное искусство ввиду трудности осуществления и непредсказуемости успеха при использовании того или иного метода. Даже сегодня мы еще далеки от того, чтобы рассматривать разделение энантиомеров как вполне рутинную задачу. Однако в последние десять лет начали интенсивно развиваться хроматографические методы разделения энантиомеров, позволившие сконцентрировать знания об источниках хирального распознавания, которые лежат в основе разделения оптических изомеров. Цель данной книги — дать читателю по возможности полное представление о хроматографических методах разделения энантиомеров, причем как теоретическое, так и методологическое, включая, например, представление о типах неподвижных фаз и различных областях их приложения. И хотя в последние годы появился ряд обзоров, посвященных этой теме, к моменту написания данной книги ощущалась отчетливая потребность в монографии, которая обобщила бы имеющийся материал. Поскольку никакое достаточно глубокое обсуждение механизма хирального распознавания, лежащего в основе хроматографии энантиомеров, невозможно, если читатель плохо представляет себе основы органической стереохимии, то первые три главы книги мы посвятили именно этой теме. Изложение указанного материала ни в коей мере не является исчерпывающим, и задача состоит лишь в том, чтобы дать читателю необходимый минимум для понимания последующего материала. [c.7]

Вплоть до недавнего времени в ГХ и ЖХ применялись практически только ахиральные фазы, т. е. их основу составляли оптически неактивные соединения. Следовательно, непосредственное разделение энантиомеров хроматографическими методами не представлялось возможным. Вследствие этого хроматографические разделения, ставившие своей целью определение энантиомерного состава, были ограничены разделением диастереомерных производных, полученных взаимодействием с оптически чистым реагентом (схема 3.1). [c.38]

Рнс. 5.2. Принципиальная схема хирального лигандного обмена, используемого для хроматографического разделения оптических изомеров при взаимодействии хирального селектора (слева) и соответствующих энантиомеров (справа) происходит обратимое образование диастереомерных комплексов металлов. [c.75]

Хотя применение хиральных противоионов для разделения энантиомеров описанным методом оказалось в ряде случаев вполне успешным, эта хроматографическая система является довольно сложной, поскольку на разделение и удерживание влияет очень много факторов, которые не всегда легко интерпретировать [222]. Приведем некоторые наиболее существенные факторы. [c.165]

Все способы хроматографического анализа энантиомеров основаны на взаимодействии разделяемой пары с оптически активным расщепляющим агентом, это взаимодействие может осуществляться до разделения либо непосредственно в хроматографической колонке. [c.330]

В настоящее время основным способом является химический, сущность которого состоит в переводе обоих энантиомеров в диастереомеры с последующим их разделением. Таким образом, задача разделения энантиомеров превращается в задачу разделения диастереомеров, которая решается значительно легче, так как диастереомеры различаются по физическим свойствам. Чаще всего их разделяют путем кристаллизации, поскольку они имеют различную растворимость. Кроме этого возможно разделение хроматографическими методами. [c.81]

Количества и оптическая чистота энантиомеров, полученных при хроматографическом разделении, не настолько высоки, что -бы этот метод мог конкурировать с классическим методом фракционной кристаллизации диастереоизомерных солей. Тем не менее данные табл. 58 показывают, что хроматографическое разделение их возможно и что дальнейшие исследования в этой области еде -лают хроматографические методы ценными для практического применения. [c.344]

Таким образом, последние годы ознаменовались бурным развитием газохроматографического разделения энантиомеров на различных оптически активных стационарных фазах. Быстрота анализа, высокая чувствительность и надежность результатов позволили применить эти методы для определения степени оптической чистоты диссимметрических соединений и расчета констант скоростей их рацемизации [111], для изучения процессов рацемизации в твердофазном пептидном синтезе [112], для определения абсолютной конфигурации производных аминокислот в соответствии с их хроматографическим поведением [ИЗ]. [c.65]

В основе любого хроматографического разделения энантиомеров лежит способность так называемых хиральных агентов или селекторов предпочтительно взаимодействовать с тем или иным оптическим изомером. Хотя такое разделение можно проводить для летучих соединений в газовой хроматографии, применение ВЭЖХ существенно расширяет круг разделяемых соединений и используемых вариантов разделения. Хроматографическое разделение энантиомеров в ВЭЖХ можно проводить при добавлении оптически активного реагента в подвижную фазу. При этом образуется набор диастереомеров, которые можно разделить на обычных или ахи-ральных неподвижных фазах. Поскольку оптически активные соединения обычно малодоступны и дорогостоящи, то более практичным и распространенным является прямое хроматографическое разделение энантиомеров на хиральных неподвижных фазах. [c.366]

Определение энантиомерного состава, или энантиомерной чистоты, малых количеств веществ возможно только хроматографическими методами. Наиболее достоверные результаты дает непосредственное разделение энантиомеров с помощью хиральной хроматографии без какой-либо хиральной дериватизации, предшествующей разделению (см. разд. 4.3). Поэтому данная глава посвящена главным образом аналитическому применению хроматографических методов, описанных в разд. 6 и 7. [c.173]

Согласно основополагающему принципу Далглиша для хроматографического разделения энантиомеров необходимо трехточечное взаимодействие сорбат — сорбент. Какие три взаимодействия реализуются при разделении энантиомеров органических соединений на сорбентах с привитым /3-циклодекстрином [c.379]

Хиральные фазы с привитыми изоструктурными полимерами. Среди сорбентов с привитым полимерным слоем можно выделить две основные группы. В одну из них входят сорбенты с включенными в полимерную цепь хиральными фрагментами. Такая группа создавалась с целью увеличения стабильности хиральной стационарной фазы и снижения отрицательного эффекта силанольных групп силикагеля на качество хроматографического разделения. В этом случае полимерный слой играет роль своеобразной хиральной подложки или промежуточного слоя между силикагелем и закрепленными хиральными молекулами. Другая группа сорбентов с полимерным слоем предусматривала хроматографическое разделение энантиомеров за счет пространственной структуры самого полимера. [c.448]

Для небольшого числа случаев предпочтительную адсорбцию одного из двух энантиомеров на хиральной неподвижной хроматографической фазе можно удовлетворительно объяснить на молекулярном уровне и сформулировать более или менее общий механизм хирального распознавания. Таким образом для серии структурно родственных соединений можно установить корреляции между порядком элюирования энантиомеров и их абсолютной конфигурацией. Если различия в удерживании достаточно заметны, то этот метод может дать вполне надежные результаты при наличии очень небольщого количества вещества. Похожий на корреляционные методы прием, основанный на кинетическом разделении энантиомеров, предложен Хорео [26]. В его основе лежит энергетическое различие диастереомерных состояний, которое достаточно хорошо известно. Можно ожидать, что привлечение молекулярного моделирования и расчетных методик сделает эти методы в будущем более распространенными. [c.44]

В НИХ ВХОДЯТ система подачи подвижной фазы в колонку, устройство ввода пробы, разделительная колонка и система обнаружения разделенных компонентов. В ГХ важным является также наличие термостата, в котором размещается колонка, и отдельных термо-статируемых пространств для системы ввода и детектора. Чрезвычайно быстрое соверщенствование приборов для ГХ и ЖХ привело к тому, что в настоящее время сформировалась самостоятельная область приборостроения, задачей которой является разработка приборов для хроматографии. Целью данной главы отнюдь не является подробное рассмотрение современного уровня оснащенности хроматографии, мы лишь хотели бы обратить внимание читателя на те аспекты этой проблемы, которые важны при разделении энантиомеров. Для более детального ознакомления с хроматографическими приборами читателю следует обратиться к обстоятельной работе Поля и Шутте (см. список литературы к данной главе). [c.51]

Хроматографическое разделение оптических изомеров обусловлено диастереомерной ассоциацией хиральной среды, созданной в колонке, и энантиомерных сорбатов. Разнообразие экспериментальных условий, при которых наблюдалось непосредственное разделение оптических изомеров, также свидетельствует о том, что необходимое различие в ассоциации может быть следствием различия в типах молекулярных взаимодействий. Ассоциация, которую количественно можно выразить через константу равновесия, является функцией как связывающих, так и отталкивающих взаимодействий, вовлеченных в этот процесс. Отталкивание обычно можно рассматривать как следствие стерических взаимодействий, но оно может вызываться и диполь-дипольными взаимодействиями, тогда как связывающие взаимодействия могут иметь самую различную природу. Это и водородная связь, и электростатическое или диполь-дипольное притяжение, и взаимодействия с переносом заряда, и гидрофобные взаимодействия (в водных системах). Как мы увидим в дальнейшем, уже одного типа связывающих взаимодействий может оказаться достаточным для разделения энантиомеров. Например, соверщенно очевидно, что для разделения энантиомеров в некоторых видах как ГХ, так и ЖХ достаточно даже удерживания, обусловленного образованием всего лишь водородной связи. Тот факт, что энантиомерные сорбаты, несущие только один заместитель, способный к образованию водородных связей, можно разделить в этих условиях, указывает, что для проявления хиральной дискриминации в этом виде хроматографии необходим только один тип удерживающих сил. [c.73]

Если принять во внимание подобные реакции рацемизации в связи с хроматографическими методами непосредственного разделения оптических изомеров, станет очевидным, что во многих случаях условия хроматографического разделения играют важную роль. В обшем можно сказать, что если хроматографические условия выбраны таким образом, что скорость рацемизации существенна в хроматографической шкале времени, результаты разделения отличаются от обычных. Элюирующийся первым энантиомер во время прохождения по колонке частично превратится в энантиомер, который элюируется последним. Этот процесс приведет к размыванию заднего фронта ( хвостованию ) первого пика. Соответственно энантиомер, элюирующийся последним, с той же самой скоростью превращается в свой антипод. Это вызовет размывание переднего фронта у второго пика. Суммарный результат этого процесса — усиление перекрьшания пиков, так что разделение до нулевой линии не достигается. Если же рацемизация идет- достаточно быстро в сравнении с хроматографическим процессом, то произойдет полное [c.83]

Исследование равновесия в растворах между сывороточными белками и различными лигандами, особенно фармакологически активными соединениями, показало значительное различие в константах связывания соответствующих энантиомеров [82, 83]. Этот эффект, однако, более надежно был зафиксирован с помощью хроматографической техники. Так, в 1973 г. ранее известное высокое сродство I -триптофана к бычьему сывороточному альбумину (БСА) было использовано для разделения энантиомеров на колонке, заполненной гелем БСА—сефарозы [84]. Элюирование о-формы проводилось боратным буфером (рН9), а элюирование ь-формы — разбавленной уксусной кислотой. Этот метод был в дальнейшем использован для определения сродства ряда лекарственных препаратов к сывороточным альбуминам [85, 86]. В последние несколько лет аналитические методы хиральной ЖХ, основанные на использовании иммобилизованных белков в качестве неподвижных фаз, развивались очень быстро и нашли применение для решения широкого круга задач. [c.132]

Таблица 7.10. Хроматографические данные по разделению -энантиомеров 3,5-динитробензоильных производных некоторых аминокислот, аминов и спиртов [154] (с разрешения Ат. hem. So .)

Логическим развитием метода ион-парной хроматографии [216, 217] явилось использование хирального противоиона (-Ь)-Ю-кам-форсульфокислоты в качестве хиральной добавки к подвижной фазе для разделения энантиомеров некоторых аминоспиртов [218]. Аминоспирты в протонированной форме образуют с анионом камфор-сульфокислоты вследствие электростатических взаимодействий диастереомерные комплексы. Предполагается, что в комплексе между партнерами возможны и другие типы взаимодействий, и в первую очередь образование водородной связи между кетогруппой и гидроксильной группой, что также влияет на наблюдаемое различие в хроматографическом удерживании (рис. 7.18). Разделение бы- [c.163]

Часто конечная характеристика органического соединения, выделенного из природного источника, предусматривает определение его стереохимической принадлежности, т. е. оптической чистоты и абсолютной конфигурации. Во многих случаях количество выделенного образца слишком мало, чтобы его можно было изучить хирооптиче-скими методами или с помощью ЯМР. В таких ситуациях исключительно важное значение приобретает хиральная хроматография. Если необходимое разделение энантиомеров достигнуто, хроматографический метод дает непосредственную информацию о химической и оптической чистоте образца. Более того, если доступны синтетические стандарты, стереохимические корреляции выполнить несложно. [c.178]

Многочисленность и разнообразие имеющих большое значение хиральных лекарственных средств основного характера стимулировали интенсивное изучение возможности их непосредственного хроматографического разделения на энантиомеры. Далее, после сравнения достоинств различных подходов мы рассмотрим несколько конкретных биоаналитических методик. [c.203]

ТОЛЬКО хроматографических данных является не вполне надежным. Требуется подтверждение независимыми методами, например ЯМР (см. гл. 3) [115]. В то же время, как следует из табл. 8.4, для замещенных бензодиазепинонов существует отчетливая корреляция между порядком элюирования и конфигурацией соединения, что предполагает для них общий механизм хирального распознавания. Если селективность разделения энантиомеров достаточно велика, абсолютную конфигурацию членов данной серии можно с уверенностью найти по временам удерживания. Несомненно, что значение этого метода в будущем значительно возрастет. [c.219]

Совершенно особую группу селективных аминомо-нокислотных полиамфолитов представляют собой дис-симметрические (оптически активные) иониты. Они предназначены для хроматографического разделения оптических изомеров (энантиомеров) органических соединений. Так как две энантиомерные молекулы по [c.85]

Несмотря на то, что изомеры имеют часто близкие химические структуры, их биологический эффект резко различен. Хиральное разделение имеет особое значение для КЭ из-за его экспрессности, высокого разрешения, эффективности, простоты и низкой стоимости анализа в сравнении с хроматографическими вариантами разделения энантиомеров (ТСХ, ВЭЖХ, газовой хроматографией). [c.366]

Серия работ Карассити [211] посвящена дО Казательству различия в скоростях диффузии энантиомеров в оптически активных жидких средах. Эти процессы, однако, не следует относить к хр оматографическим, так как они протекают в гомогенных системах. Напротив, при водящий к частичному разделению энантиомеров винной кислоты диализ через диссимметрические мембраны [212] является типичным хроматографическим процессом. [c.80]

Разделение энантиомеров требует участия хирального агента. Этого можно достигнуть при взаимодействии пары энантиомеров с хиральным модифицирующим агентом (хиральным реагентом), в результате чего получаются диастереомеры, которые можно разделить с помощью хроматографии. Того же результата можно достигнуть при взаимодействии энантиомеров с хиральным агентом с образованием короткоживущих диастереомерных комплексов. Поскольку фвый подход требует отдельной стадии, его называют непрямым Р 5делением в отличие от второго подхода, называемого прямым раз-. лением. Если при прямом разделении хиральный агент находится непосредственно в колонке (т. е. колонка заполняется хиральной неподвижной фазой), диастереомерные комплексы будут иметь различную стабильность и будут элюироваться неодновременно. В дру- ом варианте хиральный агент можно добавить в подвижную фазу с чем, чтобы диастереомерные комплексы различались бы по стабильности и по хроматографическому поведению на ахиральной колонке. Каждый из этих трех вариантов имеет свои достоинства и недостатки. [c.112]

В то же время следует указать, что появилось несколько весьма эффективных применений хиральных добавок к подвижной фазе. В настоящее время метод с использованием хиральной неподвижной фазы опережает метод с применением хиральной добавки как в частоте применения, так и в понимании механизмов хирального распознавания при разделении энантиомеров. Такое понимание необходимо, чтобы можно было по результатам хроматографического разделения установить абсолютную конфигурацию. [c.134]

Были получены некоторые полиакриламидные (47) и полиметилакрил-амидные (48) хиральные неподвижные фазы [ 58]. На них бьш хроматографически расщеплен ряд рацематов. В большинстве случаев было достигнуто лишь частичное разделение энантиомеров, хотя энантиомерно чистые соединения можно получить при сборе нескольких фракций и использовании циклического метода. Эти разделения носили эмпирический характер не наблюдалось никаких закономерностей, которые позволили бы экспериментаторам определить, какие хиральные неподвижные фазы были бы особенно удобны для конкретных рацематов. Полиакриламидная (47а) и соответствующая полиметилакриламидная (48) хиральные неподвижные фазы сильно отличаются друг от друга по своей разделяющей способности. Предполагают, что они действуют как кооперативные хиральные неподвижные фазы. На них были пре- [c.136]

Разделению энантиомеров аминокислот методом колоночной хроматографии посвящен обзор Ауберта 141]. Автор отмечает, что в аналитических целях более всего удобны методики, ос нованные на добавлении асимметрического реагента в подвижную фазу. Лефебру и др. [127] удалось полностью разделить аминокислоты, используя пористые гели на основе акриламида с привитыми остатками Ь-а-аминокислот, образующими комплексы с ионами металлов. Авторы [127] рассмотрели влияние структуры геля, кинетики жидкостного обмена, а также природы ионов металла и хирального привитого компонента на хроматографические характеристики энантиомеров аминокислот. [c.59]