Decifrando as Análises Quirais

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Decifrando as Análises Quirais

Por James Turner, Gerente Global de Mercado, Phenomenex

Minhas primeiras lembranças de moléculas quirais remontam à minha época de graduação, quando eu me sentava no chão com um conjunto de modelos moleculares, tentando descobrir se uma molécula era “R” ou “S” de acordo com a notação de Cahn-Ingold. No entanto, sempre que o modelo estava quase completo, adicionar a última ligação (geralmente um pequeno canudo de plástico) resultava na desmontagem espontânea do modelo. A situação se tornava ainda mais frustrante porque meu colega de quarto conseguia simplesmente olhar para uma representação molecular no papel, girá-la mentalmente e determinar a orientação com uma precisão infalível.

A Importância da Análise Quiral no Desenvolvimento Farmacêutico

Por que isso é relevante? Mesmo que muitos de nós tenham dificuldade em visualizar a quiralidade em nível molecular, nosso corpo está naturalmente programado para responder a ela. Essa característica se torna especialmente crucial ao desenvolver medicamentos farmacêuticos quimicamente sintetizados. Embora os enantiômeros de um composto possam ter propriedades físicas e químicas idênticas, eles frequentemente exibem efeitos terapêuticos diferentes. Um enantiômero de um princípio ativo farmacêutico (API) pode ser benéfico, enquanto o outro pode ser ineficaz ou até mesmo tóxico. Portanto, ao sintetizar um API, as empresas devem avaliar os efeitos de ambos os enantiômeros e garantir que os níveis de cada um estejam dentro dos limites estabelecidos. Se o enantiômero indesejado for tóxico, é necessário definir um limite para sua presença no produto final. Além disso, é crucial avaliar a estabilidade quiral do API, pois algumas substâncias podem racemizar espontaneamente em solução.

Esses desafios destacam a necessidade de métodos eficazes para a análise quiral, já que ambos os enantiômeros possuem propriedades físicas e químicas semelhantes. As separações quirais por HPLC são essenciais para essa análise, pois criam um ambiente quiral no qual os enantiômeros podem ser discriminados. Existem várias abordagens para fases estacionárias quirais, mas as mais populares são as baseadas em polissacarídeos derivatizados, como celulose ou amilose. Estes polímeros quirais naturais são tipicamente modificados com grupos fenil substituídos, como metil ou cloro. Essas colunas podem ser usadas em modos de fase normal, polar orgânica, fase reversa ou cromatografia de fluido supercrítico (SFC), e sua seletividade varia de acordo com o modo utilizado.

Como Funcionam as Fases Estacionárias Quirais

Para entender como essas fases funcionam, considere o seguinte: a celulose e a amilose são compostas por cadeias de glicose que apresentam “bolsos” ou espaços em seu interior. O solvente utilizado como fase móvel pode expandir esses polímeros em graus variados, alterando assim o tamanho e a forma dos “bolsos”. Os grupos fenil que foram inseridos oferecem interações adicionais e maior seletividade quiral. Quando os analitos são introduzidos na coluna, um enantiômero pode se encaixar melhor nesses bolsos quirais e interagir mais eficazmente com os grupos fenil, enquanto o outro enantiômero pode ter menos sucesso, resultando em uma eluição mais rápida.

Selecionando a Coluna Correta

A próxima pergunta é: “Como escolher a coluna certa para uma separação específica?” A resposta não é simples. As interações entre a fase estacionária e o analito são complexas e específicas, tornando-as difíceis de prever. Assim, é necessário realizar uma avaliação e seleção das fases estacionarias, juntamente com a fase móvel, para identificar a combinação ideal. Uma avaliação típica inclui testes em modos de fase normal, fase reversa e polar orgânica. Quando o uso de um espectrômetro de massa é necessário, o modo de fase reversa é preferido, embora possa ser necessário testar várias fases estacionárias para alcançar uma separação eficaz.

Laboratórios que processam um grande volume de candidatos a medicamentos quirais podem se beneficiar de sistemas automatizados de avaliação e seleção quiral. Para aqueles que realizam essa análise com menos frequência, esse tipo de investimento pode não ser tão viável. Por isso, nosso Suporte por Chat está à disposição para aconselhar sobre a escolha das colunas para seleção quiral, consultar nosso banco de dados de separações quirais existentes e oferecer serviços de avaliação adaptados às suas necessidades.