Kombinatorische chirale Selektoren für die Enantiomerentrennung durch Chromatographie und Elektromigration

• Antragsteller: Professor Dr. Volker Schurig; Professor Dr. Karl-Heinz Wiesmüller
• Fachliche Zuordnung: Organische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung von 2005 bis 2009
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5456952

Zur Kontrolle und Bereitstellung von enantiomerenreinen Arzneimitteln (jährlicher Umsatz: 150 Milliarden US $) hat die analytische und präparative Enantiomerentrennung durch Chromatographie eine herausragende Bedeutung in der pharmazeutischen Industrie erlangt (jährlicher Aufwand: 150 Millionen US $ mit 15 % Zuwachsrate). Zur Enantiomerendifferenzierung werden chirale Selektoren eingesetzt, die hauptsächlich durch Modifizierung von enantiomerenreinen Naturstoffen erhalten werden (Kohlenhydrate, Aminosäuren, Peptidantibiotika, Terpene). Hierbei steht nur eine begrenzte Auswahl an Selektoren aus dem Chiralitätspool zur Verfügung. Die chemische Modifizierung von Selektoren folgte bisher dem ¿trial and error¿-Prinzip. Für die ¿large scale¿-präparative Enantiomerentrennung durch HPLC (¿batchwise¿ oder nach dem ¿simulated moving bed¿-Prinzip (SMB)) ist bereits eine geringfügige Erhöhung des chromatographischen Trennfaktors ¿ von erheblicher ökonomischer Bedeutung. Die Tübinger Arbeitsgruppen Jung/Schurig haben 1996 erstmals die Verwendung einer kombinatorischen Selektorkollektion für die Enantiomerentrennung am Beispiel der chiralen Kapillarelektrophorese beschrieben. Um in dieser Bibliothek den Selektor mit der höchsten Enantioselektivität zu identifizieren, soll nunmehr das reziproke chirale Erkennungsprinzip (RCEP) ausgelotet werden, wobei der zu trennende Analyt in beiden enantiomeren Formen selbst als Selektor eingesetzt wird, an dem nunmehr Sub-Bibliotheken chromatographiert werden. Hierbei wird nach solchen Komponenten gesucht, die den größten Retentionsunterschied an den spiegelbildlichen Analyt-Selektoren aufweisen. Diese Super-Selektoren diskriminieren naturgemäß den Analyten ebenfalls mit großen Retentionsunterschieden, d. h. hohen Werten für den Trennfaktor ¿. Dieses Prinzip soll beispielhaft anhand von Cyclopeptid-/- Cyclodextrin-Bibliotheken und derivatisierten proteinogenen Aminosäuren als allgemeine Strategie zur Optimierung von Selektoren demonstriert werden. Daneben wird aber auch nach kooperativen Effekten der Chiralitätserkennung in Selektorgemischen gesucht, deren Nachweis auch den gezielten Einsatz von Bibliotheken zur Enantiomerentrennung rechtfertigen würde.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen