Tách và tinh chế đồng phân quang học bằng phương pháp kết tinh chọn lọc enantioselective crystallization - Trường hợp áp dụng cho hệ amino axit

Bài báo này trình bày một hướng tiếp cận mới trong vấn đề tách các đồng phân quang học sử dụng phương pháp kết tinh chọn lọc enantio-selective crystallization. Hệ D,L-arginine được chọn làm đối tượng nghiên cứu. Xuất phát từ hỗn hợp racemate đã được làm giàu sơ bộ, mầm tinh thể của đồng phân mục tiêu L-arginine sẽ được cho vào hệ để tiến hành kết tinh chọn lọc chỉ một đồng phân mong muốn.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tách và tinh chế đồng phân quang học bằng phương pháp kết tinh chọn lọc enantioselective crystallization - Trường hợp áp dụng cho hệ amino axitTạpchíKhoahọcĐạihọcThủDầuMột Số3(38)2018 TÁCHVÀTINHCHẾĐỒNGPHÂNQUANGHỌCBẰNGPHƯƠNG PHÁPKẾTTINHCHỌNLỌCENANTIOSELECTIVECRYSTALLI ZATIONTRƯỜNGHỢPÁPDỤNGCHOHỆAMINOAXÍT LêMinhTâm(1),DươngPhướcĐạt(1),NgôThịQuỳnhNhư(1),NguyễnXuânThơm(1), HeikeLorenz(2),AndreasSeidelMorgenstern(1)(1)ViệnHànlâmKhoahọcvàCôngnghệViệtNam,(2)MaxPlanckInstituteforDynamics ofComplexTechnicalSystems(Germany) Ngàynhậnbài15/06/2018;Ngàygửiphảnbiện27/06/2018;Chấpnhậnđăng10/07/2018 Email:leminh.tam@gmx.deTómtắt Bàibáonàytrìnhbàymộthướngtiếpcậnmớitrongvấn đề táchcácđồngphân quanghọcsử dụngphươngphápkếttinhchọnlọcenantioselectivecrystallization.H ệ D,Larginineđượcchọnlàmđốitượngnghiêncứu.Xuấtpháttừ hỗnhợpracemate đã đượclàmgiàusơbộ,mầmtinhthểcủađồngphânmụctiêuLargininesẽđượcchovàohệ để tiếnhànhkếttinhchọnlọcchỉmộtđồngphânmongmuốn.Kếtquảthựcnghiệmcho thấyquátrìnhsinhmầmthứcấpvàpháttriểntinhthểcủađồngphânmụctiêuđượckéo dàiđếnthờigiancắt(cuttingtime)nhằmđảmbảoquátrìnhsinhmầmcủaracematekhông xảyrađểduytrìđộtinhkhiếtcủasảnphẩmcuối.Từkhóa:đồngphânquanghọc,hỗnhợpracemate,kếttinhchọnlọc,aminoaxítarginineAbstract ENANTIOSEPARATION AND PURIFICATION VIA THE ENANTIOSELECTIVECRYSTALLIZATIONMETHOD,ACASESTUDYOFAN AMINOACIDSYSTEM This article presents a new method for enantioseparation using enantioselective crystallization.Startingpointataslightlyenrichedracemicsolution,Larginineseedsare introducedtoperformselectivecrystallization(i.e.preferentialcrystallization).Experiment resultsprovideevidencethatthesecondarynucleationandcrystalgrowthareoccurredfor only the target enantiomer while the counter enantiomer is still remained in the mother solutionuntilthedefinedcuttingtime.Thistechniqueallowsobtaininghighopticalpurityof thefinalproducts.1.GỚITHIỆU Cácbáocáotrênthếgiớihiệnnaychothấyxuhướngsửdụngchỉmộtdạngđồngphân quanghọcđơn(singleenantiomer)thaychodạnghỗnhợpracematecủachúngtrongcác 77LêMinhTâm... Táchvàtinhchếđồngphânquanghọc...ngànhcôngnghiệpthựcphẩm,chấtmàu,chấtmùi,nôngnghiệp...vàđặcbiệtlàtrongdược phẩm1.Nguyênnhânchủ yếuđượclýgiảilàvìthườngchỉ cómộtđồngphânđượcchứngminhlàcóhoạttínhnhư mongđợitrongkhiđồngphâncònlạithườnggâyracáctácdụng phụ,thậmchíchúngcòncóthể làđộctố trongnhiềutrườnghợp,vídụ như thalidomide, penicillamine…Dovậyviệctinhchế cácđồngphânquanghọcđơnđãvàđangthuhútsựquantâmrấtlớntừcảgiớikhoahọcvàcôngnghiệp.Cácphươngpháptinhchếđồngphân quanghọcthườngđượcsửdụngtrongphòngthínghiệmcóthểkểđếnnhư tríchly,màng,sắcký…Tuynhiêncácphươngphápnàythườngkhôngmanglạihiệuquảkhiứngdụngtrên quimôcôngnghiệpdogiáthànhcao.Vượtquacácphươngphápkhác,kếttinhđượcxemlàkỹthuậtđemlạihiệuquảcaonhấtdocóthểápdụngdễdàngchocácthiếtbịtừvàichục mLđếnvàitrămm3,quátrìnhcónăngsuấtlớndohệcóthểlàmviệcởvùngnồngđộrấtcao(quábãohòa),ngườitacóthểdễdàngđiềukhiểnđộquábãohòahoặcquálạnhbằngcáchkhốngchếquátrìnhbốchơihoặclàmlạnh…Tuynhiênkếttinhchọnlọcenantioselectivecrystallizationcónhữngđiểmkhácbiệtrấtlớnsovớiphươngphápkếttinhthôngthường. Doquanhệđốixứnggươngcủacặpđồngphânquanghọcnênchúngcótấtcảcáctínhchấthóahọcvàlýhọcgiốnghệtnhaunhưnhiệtđộsôi,nhiệtđộ kếttinh,khốilượngphântử, khảnăngphảnứngcủacácnhómchức…Dovậynhiệmvụtrọngtâmcủakỹthuậtkếttinhchọnlọctrênthựctếchínhlàviệckhốngchếvàđiềukhiểnthànhcôngquátrìnhsinhmầm vàpháttriểntinhthểchochỉmộtđồngphânmụctiêutrongkhiđồngphâncònlạiphảiđược giữlạitrongdungdịchnướccái.Côngnghệnàysẽđượcnghiêncứuthôngquavídụápdụng làhệđồngphânDvàL–Arginine2.Hình1:Sựgiốngnhauvềcáctínhchấthóahọcvà vậtlýcủahaiđồngphânquanghọckhiếnviệctách chúngrakhỏinhaubằngkếttinhlàmộttháchthức lớnvềmặtphươngphápluận. Arginineđượcchọnlàmđốitượngnghiêncứu.Argininecómộtcarbonbấtđốitrongcôngthứcphântửnhưmôtảtrênhình2. ...