IV-6-2-3-1 Les sélecteurs à faible masse moléculaire :
L'évolution dans la conception et la synthèse de nouveaux sélecteurs chiraux a conduit
à l’apparition des sélecteurs chiraux à faible masse moléculaire, appartenant à la famille des
acides aminés, des peptides, des acides coliques ou des alcaloïdes et possédant des propriétés
énantiosélectives très élevées [191]. En parallèle, et afin de développer de nouveaux
sélecteurs chiraux à cible prédéterminée, des recherches basées sur la stratégie combinatoire
ont été effectuées et semblent être très prometteuses. Cette stratégie a été appliquée selon
différentes approches, en utilisant des méthodes rapides.
La première approche applique le principe de réciprocité introduit par Pirkle et al.
[192]. Un énantiomère du racémique cible est fixé sur un support chromatographique. Un
« screening » est ensuite effectué portant sur une banque de composés racémiques à faibles
masses moléculaires et susceptibles d’être séparés sur cette phase stationnaire. Le racémique
le mieux résolu est alors préparé sous une forme énantiomériquement pure et fixé par la suite
sur un support chromatographique (Figure 23). La phase stationnaire ainsi obtenue permet
alors une très bonne résolution du racémique cible [193].
Figure 23 : Concept de criblage réciproque pour l’identification d’un sélecteur spécifique pour la préparation d’une phase stationnaire chirale [193].
De nombreux travaux ont été effectués en suivant cette approche. Par exemple, à partir
d’une banque de dihydropyrimidines, Lewandowski et al. [194] ont identifié le sélecteur
chiral optimal capable de séparer des acides aminés dérivés.
Une deuxième approche combinatoire consiste à faire appel à une large bibliothèque
de sélecteurs chiraux potentiels, énantiomériquement purs. Tous ces sélecteurs sont fixés sur
un support chromatographique et testés par un protocole de criblage pour évaluer la séparation
des énantiomères de l’analyte cible. Des sous-banques de colonnes contenant les sélecteurs
chiraux les plus énantiosélectifs de la colonne, sont ensuite préparés afin d’identifier le
sélecteur optimal (Figure 24). Cette approche possède l’avantage du « parallélisme » : le
nombre de colonnes à évaluer au cours du processus de l’identification du meilleur sélecteur
est largement plus faible que le nombre total de sélecteurs de la banque [195].
En suivant cette approche, Welch et al. [196, 197] ont synthétisé une large banque de
dérivés d’oligopeptides dinitrobenzoylés qu’ils ont fixés sur un support chromatographique
afin d’identifier les sélecteurs spécifiques d’analytes à caractère π-basique. De même, Chiari
et al. [198] ont utilisé une banque contenant plus de 8000 cyclohexapeptides comme
sélecteurs chiraux en électrophorèse capillaire afin de séparer les dérivés des acides aminés.
Enfin, une troisième approche combinatoire élégante a été présentée par Weingarten et
al. [199]. Cette approche est basée sur la préparation d’un support solide contenant 60
membres d’une banque d’amines chirales, qui sont principalement des macrocycles, des
diamines et différents acides aminés (Figure 25). Le protocole de criblage pour évaluer les
propriétés énantiosélectives de sélecteurs chiraux s’effectue en incubant ce support avec
l’analyte cible, dont les deux énantiomères sont marqués par des chromophores absorbant
dans le visible à des longueurs d’ondes différentes. L’association énantiosélective entre
l’analyte et les sélecteurs peut donc être observée visuellement pour chaque énantiomère.
Ainsi, les molécules les plus intensivement colorées sont identifiées en tant que sélecteurs
chiraux prometteurs, spécifiques du composé cible [22]. Cette approche a été appliquée par
ces auteurs pour identifier les sélecteurs spécifiques d’esters d’acides aminés [199].
Figure 25 : Approche combinatoire par inspection visuelle [22].
Le développement des phases stationnaires chirales à base de sélecteurs à faible masse
moléculaire est en plein essor. Elles peuvent être utilisées à l’échelle analytique et préparative
en électrophorèse capillaire et en chromatographie liquide [195].
IV-2-5-2-3-2 Les aptamères énantiosélectifs :
Les aptamères sont des oligonucléotides, souvent simple-brin, en série ADN ou ARN.
Ils sont produits en général par synthèse chimique, avec une bonne reproductibilité et un
degré de pureté élevé et sont caractérisés par une forte affinité et spécificité vis à vis d’une
cible prédéfinie. Cette spécificité découle de la méthode de sélection utilisée (méthode
SELEX : Systematic Evolution of Ligand by EXponential enrichement) (Figure 26) [200].
Figure 26 : Méthode SELEX [200].