Исследователи продемонстрировали, что хиральные металлоорганические каркасные структуры [metal-organic framework (MOF)] могут использоваться в разделении энантиомерных соединений и, таким образом, очистке лекарственных препаратов, с помощью обычной хроматографии.

Тем не менее, несмотря на то, что результаты исследования предлагают вариант нового, нетрадиционного применения металлоорганических каркасных структур, ряд экспертов все же предполагает, что эти координационные полимеры не смогут превзойти по производительности материалы, которые традиционно применяются для разделения смесей хиральных соединений.

Разделение смесей энантиомеров является важной задачей, с которой сталкивается фармацевтическая промышленность. Актуальность решения такой задачи связана с тем, что различные оптические изомеры могут проявлять различные биологические свойства. В настоящее время химики разделяют оптические изомеры с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ), пропуская смеси через колонку, неподвижная фаза которой изготовлена с применением хиральных материалов. По мере перемещения смеси через колонку каждый из оптических изомеров по-своему связывается с хиральным материалом колонки, в результате чего каждый из компонентов смеси проходит через колонку со своей скоростью Оптмсальным вариантом является ситуация, при которой интересующий оптический изомер проходил через колонку раньше своих “отражений», способных оказывать нежелательные эффекты на организм.

Металлоорганические каркасные структуры, полученные на основе цинка и хиральных лигандов salen, могут использоваться для разделения смесей энантиомеров.

Бо Тан (Bo Tang) из Университета Шаньду (Китай) решил выяснить, можно ли использовать хиральные металлоорганические каркасные структуры в качестве неподвижной фазы для хроматографии. Металлоорганические каркасные структуры представляют собой трехмерные координационные полимеры, которые достаточно просто получают из солей металлов и лигандов. Использование хиральных лигандов позволяет получать металлоорганические каркасные структуры с хиральными порами. Поскольку различные энантиомеры будут обладать разным сродством к асимметрическим порам, есть надежда на то, что хиральные металлоорганические каркасы могут применяться для разделения оптических изомеров.

Исследователи получили новый координационный полимер, используя цинк и хиральный лиганд salen, функционализированный пиридиновыми фрагментами. Затем исследователи поместили кристаллы металлоорганического каркасного соединения в колонку для ВЭЖХ и использовали полученную колонку для разделения энантиомеров ибупрофена, фенилэтиламина и бензоина. Несмотря на то, что новая неподвижная фаза успешно справилась с хроматографическим разделением этих трех смесей, она не смогла разделить энантиомеры кетопрофена и напроксена, поскольку молекулы этих соединений больше диаметра пор неподвижной фазы.

Йосио Окамото (Yoshio Okamoto) отмечает, что применение металлоорганических каркасных структур в хроматографии хиральных соединений, бесспорно является новым способом применения MOF, однако высказывает сомнение в том, что металлокаркасы могут стать хорошими конкурентами для полисахаридов, использующихся для разделения хиральных соединений в настоящее время. Его опасения связаны с тем, что большинство лекарственных препаратов, как и кетопрофен с напроксеном, больше диаметра пор 9,8 Ангстрем, характерного для нового металлоорганического каркаса. Тем не менее, исследователи утверждают, что размер пор может регулироваться за счет выбора соответствующего лиганда.