VYUŽITIE CYKLODEXTRÍNOV V PLYNOVEJ CHROMATOGRAFII: PRÍPRAVA KAPILÁRNYCH KOLÓN S CYKLODEXTRÍNOVÝMI STACIONÁRNYMI FÁZAMI

Význam tématu

Kapilární plynová chromatografie s chirálními cyklodextrinovými fázemi umožňuje selektivní rozdělení optických izomerů látek. Význam má ve farmaceutické syntéze, kontrole kvality, potravinářském a environmentálním odvětví.

Cíle a přehled studie / článku

Článek shrnuje metody přípravy kapilárních GC kolón s cyklodextrinovými fázemi. Analyzuje neimobilizované, imobilizované a kombinované stacionární fáze a jejich vlastnosti včetně enantioselektivity, teplotní stability a separační účinnosti.

Použitá metodika a instrumentace

• Příprava neimobilizovaných fází: statická a dynamická nanášecí metoda na skleněné či křemenné kapiláry, kondicionace při 200–250 °C.
• Příprava imobilizovaných fází: kovalentní navázání cyklodextrinových derivátů na polysiloxan pomocí spacerů a hydrosilylačních reakcí.
• Kombinované fáze: rozpouštění či kopolymerizace různých chirálních selektorů (cyklodextriny, rezorcinarény, amidy) v achirálních polymerech.
• Instrumentace: kapilární plynový chromatograf s termálně programovaným ovládáním teploty a režimy injekce (split, splitless, přímé dávkování).

Hlavní výsledky a diskuse

• Neimobilizované fáze vykazují dobrou separační účinnost, ale nižší teplotní rozsah a omezenou enantioselektivitu při vyšších dávkách cyklodextrinu.
• Imobilizované fáze umožňují vyšší obsah selektoru, širší teplotní rozsah (i nad 250 °C), delší životnost a stabilní film, za cenu mírně nižší účinnosti.
• Kombinované fází integrují více selektorů, díky čemuž lze oddělit širší spektrum enantiomerů a dosáhnout synergických efektů.
• Nové deriváty (funkční spacery, rotaxánové polymery, ionické kapaliny) zlepšují rozpustnost, enantioselektivitu a stabilitu fází.

Přínosy a praktické využití metody

• Kom
• erční kolóny (Chirasil-Dex, Chirasil-γ-Dex, Chirasil-Val) pokrývají separaci uhlo­vodíků, alkoholů, ketonů, laktónů a aminokyselin.
• Metoda nachází uplatnění v analýze potravinářských esencí, farmakologických látek, environmentálních vzorků a biochemických derivátů.
• Možnost provozu při pokojové teplotě i vysokých teplotách rozšiřuje praktickou flexibilitu.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Vývoj multifunkčních chirálních selektorů spojujících různě modifikované cyklodextriny, rezorcinarény a amidy.
• Integrace ionických kapalin pro optimalizaci polarity matrice a další zlepšení enantioselektivity.
• Rozšíření konceptu do dalších separačních technik (HPLC, SFC, CE) pomocí kopolymérů.
• Výzkum nových spacerů a rotaxánových konstrukcí pro zvýšení selektivity a stability.

Závěr

Shrnutí ukazuje, že volba typu cyklodextrinové fáze zásadně ovlivňuje výkon GC kolóny. Imobilizace zvyšuje stabilitu a teplotní odolnost, kombinované fáze rozšiřují škálu separovatelných látek. Další vývoj směřuje k multifunkčním a vysoce selektivním materiálům.

Reference

1. Gil-Av E., Feibush B., Charles-Sigler R.: Tetrahedron Letters. 1966;7:1009.
2. Smolková-Keulemansová E., Králová H., Krýsl S., Feltl L.: Journal of Chromatography. 1982;241:3.
3. Smolková-Keulemansová E., Neumannová E., Feltl L.: Journal of Chromatography. 1986;365:279.
4. Atwood J., Davies J. E. D., MacNicol B. D., Vögtle F. (eds.): Comprehensive Supramolecular Chemistry, Vol. 3 Cyclodextrins. Elsevier; 1996.
5. Schurig V.: Trends in Analytical Chemistry. 2002;21:647.
6. Špánik I., Krupčík J.: Chemické Listy. 2000;94(10).
7. Schurig V.: Journal of Chromatography A. 2001;906:275.
8. Schurig V.: Chirality. 2005;17:205.
9. Schurig V.: Journal of Chromatography B. 2011;879:3122.
10. Schurig V.: Annales Pharmaceutiques Françaises. 2010;68:82.
11. Sicoli G., Kreidler D., Czesla H., Hopf H., Schurig V.: Chirality. 2009;21:183.
12. Xiao Y., Ng S. Ch., Tan T. T. Y., Wang Y.: Journal of Chromatography A. 2012;1269:52.
13. Li L., Zhi M., Ren Ch.: Progress in Chemistry. 2007;19:393.