Ilustração esquemática da fase estacionária quiral comutável de três estados com base na modulação da helicidade macromolecular em um derivado de poli (fenilacetileno) usando cátions metálicos na coluna. Crédito:Kanazawa University
O conceito de quiralidade pode ser desafiador para o leigo, com "destreza química" parecendo uma distinção muito pequena. Contudo, como as consequências do notório desastre da talidomida ilustram, compreender os materiais quirais é uma grande preocupação. O desenvolvimento contínuo de técnicas de separação quirais, portanto, continua sendo uma área de pesquisa chave. Uma equipe envolvendo pesquisadores da Universidade de Kanazawa relatou uma fase estacionária quiral comutável de três estados (CSP) que oferece novas oportunidades na separação quiral. Suas descobertas são publicadas no Jornal da American Chemical Society .
A cromatografia líquida de alta eficiência quiral (HPLC) continua sendo o método mais eficaz para a separação de moléculas quirais. HPLC envolve a execução de amostras através de um tubo - conhecido como coluna - contendo material quiral (o CSP) que pode diferenciar entre pares de moléculas quirais (enantiômeros). Contudo, devido aos numerosos enantiômeros que não podem ser separados usando CSPs atualmente disponíveis, pesquisas nesta área continuam em andamento.
Os pesquisadores relatam um CSP baseado em um material de polímero helicoidal contendo um grupo pendente quiral que faz com que o polímero adote diferentes conformações em resposta aos íons metálicos. Quando Na + Com a presença de íons, o polímero é forçado a adotar uma hélice canhota para que os íons possam interagir com o componente aromático do grupo. Em contraste, quando Cs + Quando os íons estão presentes, o polímero é forçado a formar uma hélice destra para facilitar a ligação entre os íons e os dois átomos de oxigênio do grupo. Na ausência de íons, a estrutura é uma mistura desativada das duas hélices.
"Nossos experimentos usaram um CSP baseado em um derivado de poli (fenilacetileno) que pode ser alterado usando um estímulo externo aquiral, "explica o autor principal do estudo, Daisuke Hirose." Isso nos permitiu controlar a quiralidade da coluna, e, portanto, a retenção de enantiômeros, simplesmente introduzindo sais de metal. Os íons de metal causaram a mudança do polímero para uma conformação quiral particular; Contudo, o efeito poderia ser revertido eluindo a coluna com metanol. "
Uma ilustração inspirada na fase estacionária quiral comutável de três estados usando cátions metálicos. Crédito:Kanazawa University
A estabilidade dos estados induzidos por íons foi demonstrada ao longo de 4 dias de fluxo contínuo através da coluna, e o desempenho de separação foi exibido alternando-se entre o estado ativo e desativado várias vezes.
"Até onde sabemos, nosso sistema é o primeiro exemplo relatado de um CSP que pode ser alternado entre três estados de reconhecimento diferentes usando um estímulo que não é quiral, "O autor correspondente do estudo, Katsuhiro Maeda, explica." Esperamos desenvolver nossas descobertas para estender a gama de enantiômeros que podem ser separados, que acreditamos que irá beneficiar várias áreas de pesquisa, como a descoberta de medicamentos. "