LCMS
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.

Mass Directed SFC Purification Using ACQUITY QDa: Torus 2-PIC Separation of Goldenseal Alkaloids

Aplikace | 2017 | WatersInstrumentace
LC/MS, SFC, LC/SQ
Zaměření
Farmaceutická analýza
Výrobce
Waters

Souhrn

Význam tématu


Preparativní čisticí techniky jsou klíčové pro izolaci bioaktivních látek z přírodních extraktů, které slouží ke studiu jejich farmakologických vlastností a chemické charakterizaci. Superkritická fluidní chromatografie (SFC) umožňuje rychlé a ekologicky šetrné separace díky nízké viskozitě mobilní fáze na bázi CO₂, vysokým průtokům a minimálnímu množství nevolatilních rozpouštědel.

Cíle a přehled studie / článku


Cílem studie bylo vyvinout a demonstrovat metodiku hmotnostně řízené (mass-directed) purifikace alkaloidů z extraktu z rostliny goldenseal (Hydrastis canadensis) pomocí preparativní SFC-MS na systému Waters Prep 100q a ACQUITY QDa detektoru. Práce zahrnovala vývoj analytické metody, její škálování na preparativní kolonu a ověření čistoty izolovaných látek.

Použitá metodika a instrumentace


Metodika se skládala z následujících kroků:
  • Extraktivní příprava: trojnásobná sonikace směsí ethylacetát:methanol (1:1), filtrace a odpaření, rekonstituce ve vodě/methanolu.
  • Analytický vývoj: použití Torus 2-PIC 1,7 μm kolony (3 × 50 mm), gradient 5–50 % methanolu s 20 mM NH₄OH během 2,75 min, detekce UV (220 nm) a QDa MS (pozitivní ionizace, m/z 135–1000).
  • Škálování: metodika přenesena na 5 μm analytickou kolonu stejného typu při stejném průměrném tlaku pro zajištění konstantní hustoty CO₂ a poté na preparativní kolonu Torus 2-PIC OBD 5 μm (19 × 150 mm) na systému Prep 100q.
  • Frakcionace: hmotnostně a UV řízené sběry hlavních alkaloidů (berberin, hydrastin, canadin, methylhydrastin) za průtoku 100 mL/min, ABPR 120 bar.
  • Koncentrace: odpaření malých objemů methanolových frakcí ve SpeedVac (<10 min), ověření čistoty na analytické kolony.

Použitá instrumentace


  • ACQUITY UPC2® System s PDA detektorem 2998
  • ACQUITY Isocratic Solvent Manager se splitrem pro QDa
  • ACQUITY QDa® Mass Detector
  • Prep 100q SFC System se splitterem-100
  • Empower® 3 CDS, MassLynx®
  • Torus™ 2-PIC kolony (1,7 μm a 5 μm analytické, 5 μm preparativní)

Hlavní výsledky a diskuse


Analytická metoda na 1,7 μm koloni dosáhla dobrého rozlišení hlavních alkaloidů (berberin, hydrastin, canadin, methylhydrastin) během <3 min s vysokou citlivostí QDa detekce. Přenos na 5 μm kolonu při zachovaném tlakovém režimu vykázal obdobnou selektivitu, avšak širší píky. Preparativní separace umožnila izolaci čtyř frakcí (6–20 mL) s >99% čistotou pro hlavní složky a rychlým odpařením mobilní fáze. Methylhydrastin vyžadoval více injekcí kvůli nízkému množství v jediné dávce extraktu.

Přínosy a praktické využití metody


  • Rychlé separace díky nízké viskozitě CO₂-mobilní fáze a vysokým průtokům.
  • Ekologičtější přístup s minimem nevodných rozpouštědel a rychlým sušením frakcí.
  • Jednoduché škálování pomocí udržení konstantní hustoty mobilní fáze (průměrný tlak).
  • Mass-directed frakcionace pro selektivní izolaci i minoritních alkaloidů.

Budoucí trendy a možnosti využití


Očekává se další rozvoj stacionárních fází pro selektivní separace více tříd přírodních produktů a rozšíření green chemických principů v preparativní chromatografii. Integrace automatizovaných škálovacích algoritmů a pokročilých detektorů (HRMS, NMR-flow) umožní rychlejší vývoj procesních metod v průmyslu a výzkumu.

Závěr


Mass-directed SFC purifikace s ACQUITY QDa na systému Prep 100q prokázala svůj potenciál při izolaci alkaloidů z goldensealu s vysokou čistotou a efektivitou. Přenos analytických metod na preparativní úroveň za konstantní hustoty CO₂ ukázal spolehlivé škálování bez výrazné ztráty rozlišení, což podtrhuje výhody SFC-MS pro přírodní produkty.

Reference


  1. WebMD. Berberine: Uses, Side Effects, Interactions and Warnings. 2016.
  2. Hill J., Fairchild J. Design and Implementation of a Simple Achiral Method Development Strategy for UPC² Chemistries. Waters Poster PSTR134833594.
  3. Hudalla C. et al. UPC² Strategy for Scaling from Analytical to Preparative SFC Separations. Waters App. Note 720004818EN.
  4. Hudalla C., Tarafder A., Jablonski J. et al. UPC² Strategy for Scaling SFC Methods: Applications for Preparative Chromatography. Waters App. Note 720005064EN.
  5. Tarafder A., Hill J. Scaling rule in SFC. II. A practical rule for isocratic systems. J. Chromatogr. A. 1482 (2017) 65–75.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Toggle
Characterizing of the Natural Product Goldenseal Using CORTECS 2.7 μm Columns and ACQUITY QDa Detection
Characterizing of the Natural Product Goldenseal Using CORTECS 2.7 µm Columns and ACQUITY QDa Detection Kenneth D. Berthelette, Thomas Swann, and Kenneth J. Fountain Waters Corporation, Milford, MA, USA A P P L I C AT I O N B…
Klíčová slova
goldenseal, goldensealhydrastine, hydrastineberberine, berberineroot, rootisocorypalmine, isocorypalminepalmatine, palmatinecanadine, canadinecapsule, capsuledihydro, dihydroherb, herbliquid, liquidminutes, minutesnatural, naturalalliance, alliancefive
Extraction and Isolation of a Natural Product from Schisandra Berry Extract Using SFE and SFC
Extraction and Isolation of a Natural Product from Schisandra Berry Extract Using SFE and SFC Andrew J. Aubin and Jo-Ann M. Jablonski Waters Corporation, Milford, MA, USA A P P L I C AT I O N B E N…
Klíčová slova
schisandra, schisandrasfe, sfeberry, berrysfc, sfcextraction, extractionqda, qdaisolation, isolationnatural, naturalsupercritical, supercriticalberries, berriesacquity, acquityextract, extractfluid, fluidextractions, extractionsantiprolifeerative
Improving the Productivity in Isolating a Naturally Occurring Bioactive Compound Using Supercritical Fluid Extraction and Preparative Supercritical Fluid Chromatography
Improving the Productivity in Isolating a Naturally Occurring Bioactive Compound Using Supercritical Fluid Extraction and Preparative Supercritical Fluid Chromatography John McCauley, Jo-Ann Jablonski, Andrew Aubin, and Rui Chen Waters Corporation, Milford, MA, USA A P P L I C AT…
Klíčová slova
sfc, sfcisolating, isolatingbioactive, bioactivenaturally, naturallyoccurring, occurringproductivity, productivityscan, scanisopropanol, isopropanolimproving, improvingsfe, sfediode, diodearray, arraytime, timemin, minnitro
UPC2 Strategy for Scaling SFC Methods: Applications for Preparative Chromatography
UPC 2 Strategy for Scaling SFC Methods: Applications for Preparative Chromatography Christopher J. Hudalla,1 Abhijit Tarafder,1 Jo-Ann Jablonski,1 Roman Roshchin,1 Kenneth J. Fountain,1 Manisha A. Patel,2 Mark A. Hardink,2 Tony Yan,2 and Frank W. Riley2 1 Waters Corporation, Milford, MA,…
Klíčová slova
density, densityprep, prepmodulation, modulationminutes, minutespreparative, preparativeaverage, averagescale, scalesfc, sfcanalytical, analyticalintermediate, intermediateoutlet, outletprofiles, profilesinlet, inletmodifier, modifierfocused
Další projekty
GCMS
ICPMS
Sledujte nás
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.