Het concept van chiraliteit kan een uitdaging zijn voor de leek, met "chemische handigheid" die een heel klein onderscheid lijkt. Echter, zoals de gevolgen van de beruchte ramp met thalidomide illustreren, het begrijpen van chirale materialen is een grote zorg. De verdere ontwikkeling van chirale scheidingstechnieken blijft daarom een ​​belangrijk onderzoeksgebied. Een team met onderzoekers van de Kanazawa University heeft een drie-staten schakelbare chirale stationaire fase (CSP) gerapporteerd die nieuwe mogelijkheden biedt voor chirale scheiding. Hun bevindingen zijn gepubliceerd in de Tijdschrift van de American Chemical Society .

Chirale hogedrukvloeistofchromatografie (HPLC) blijft de meest effectieve methode voor het scheiden van chirale moleculen. HPLC houdt in dat monsters door een buis worden geleid - bekend als een kolom - met chiraal materiaal (de CSP) dat onderscheid kan maken tussen paren chirale moleculen (enantiomeren). Echter, vanwege de talrijke enantiomeren die niet kunnen worden gescheiden met behulp van de momenteel beschikbare CSP's, onderzoek op dit gebied loopt nog.

De onderzoekers rapporteren een CSP op basis van een spiraalvormig polymeermateriaal met een chirale hangende groep die ervoor zorgt dat het polymeer verschillende conformaties aanneemt als reactie op metaalionen. wanneer nee ⁺ ionen aanwezig zijn, wordt het polymeer gedwongen een linkshandige helix aan te nemen, zodat de ionen een interactie kunnen aangaan met de aromatische component van de groep. In tegenstelling tot, wanneer Cs ⁺ ionen aanwezig zijn, wordt het polymeer in een rechtshandige helix gedwongen om de binding tussen de ionen en de twee zuurstofatomen van de groep te vergemakkelijken. Bij afwezigheid van ionen is de structuur een gedeactiveerd mengsel van de twee helices.

"Onze experimenten gebruikten een CSP op basis van een poly(fenylacetyleen)derivaat dat kan worden gewijzigd met behulp van een achirale externe stimulus, " studie hoofdauteur Daisuke Hirose legt uit. "Hierdoor konden we de chiraliteit van de kolom controleren, en dus het behoud van enantiomeren, door simpelweg metaalzouten te introduceren. De metaalionen zorgden ervoor dat het polymeer overschakelde naar een bepaalde chirale conformatie; echter, het effect kan worden omgekeerd door de kolom te elueren met methanol."

De stabiliteit van de ion-geïnduceerde toestanden werd aangetoond gedurende 4 dagen continue stroom door de kolom, en de scheidingsprestaties werden getoond door meerdere keren te schakelen tussen de actieve en gedeactiveerde toestand.

"Voor zover wij weten, ons systeem is het eerste gerapporteerde voorbeeld van een CSP die kan worden geschakeld tussen drie verschillende herkenningstoestanden met behulp van een stimulus die niet chiraal is, " studie corresponderende auteur Katsuhiro Maeda legt uit. "We hopen voort te bouwen op onze bevindingen om het bereik van enantiomeren die kunnen worden gescheiden uit te breiden, waarvan wij denken dat het tal van onderzoeksgebieden, zoals het ontdekken van geneesmiddelen, ten goede zal komen."