1Isolation of Flavonoids from Ginkgo Biloba Leaf using the Waters Prep 150 LC System

Význam tématu

Ginkgo biloba je tradičně využívána jako léčivá rostlina s širokým spektrem biologicky aktivních látek. Flavonoidy obsažené v listech, zejména kvercetin, kaempferol a isorhamnetin, jsou předmětem rozsáhlého výzkumu díky svým antioxidačním a neuroprotektivním účinkům. Izolace a purifikace těchto sloučenin je zásadní pro přípravu analytických standardů, podporu biofarmaceutického výzkumu a zajištění kvality v produkci extraktů.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem článku bylo demonstrovat efektivní oddělení a purifikaci tří hlavních flavonoidů z prášku listů Ginkgo biloba pomocí preparativního HPLC. Studie popisuje vývoj analytické metody, její geometrickou škálovatelnost na preparativní kolonu a optimalizaci frakčního sběru pro dosažení vysoké čistoty izolovaných látek.

Použitá instrumentace

• Waters Prep 150 LC System včetně 2545 Binary Gradient Pumpy, 2489 UV/Visible Detektoru se Semi-Prep TaperSlit Flow Cell a Fraction Collector III
• ACQUITY UPLC H-Class System s PDA detektorem pro analytický vývoj metod
• XBridge BEH C18 Prep Column 19 × 100 mm, 5 µm a ACQUITY UPLC BEH C18 Column 2,1 × 100 mm, 1,7 µm pro analytické kontroly
• Softwarové řízení pomocí ChromScope™ verze 1.4 a Empower® 3

Použitá metodika

Extrahovány byly listy Ginkgo biloba (20 g) metodou sonikace v methanolu (100 mL, 60 min), následně hydrolyzovány přidáním 40 mL 3N HCl při refluxu po dobu 90 min. Po ochlazení a filtraci byl získaný extrakt analyzován gradientní a isokratickou UPLC pro stanovení počátečních koncentrací a čistoty flavonoidů. Analytická metoda byla optimalizována na ACQUITY UPLC H-Class, poté škálována pomocí ChromScope Analytical to Prep Gradient Calculator na přípravnou kolonu (73 % vodné fáze s 0,2 % HCOOH a 27 % acetonitrilu, 24,8 mL/min). Frakční sběr probíhal na základě prahových hodnot signálu.

Hlavní výsledky a diskuse

Surový extrakt obsahoval quercetin (0,088 mg/mL) a kaempferol (0,104 mg/mL) s UV čistotou 11 % a 14 %. Po preparativní purifikaci dosáhly izolované frakce čistoty 87 % (kvercetin), 96 % (kaempferol) a 85 % (isorhamnetin) na základě UPLC analýzy. Geometrické škálování analytické metody na preparativní systém potvrdilo konzistenci retencí a účinné přenesení podmínek.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá a reprodukovatelná purifikace vysoce čistých flavonoidů
• Úspora vzorku a rozpouštědel při vývoji metod díky analytickému předběžnému testování
• Intuitivní softwarové řízení všech komponent systému
• Flexibilní nastavení frakčního sběru pro selektivní zachycení cílových sloučenin

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozvoj automatizovaných preparativních procesů s on-line couplováním hmotnostní detekce, využití ekologičtějších rozpouštědel a kontinuálních průtokových technik představuje další krok ke zvýšení efektivity. Implementace strojového učení pro optimalizaci metodických parametrů může dále zkrátit vývojový čas a zvýšit výtěžnost izolovaných látek.

Závěr

Popisovaná metodika pro extrakci a preparativní HPLC purifikaci flavonoidů z listů Ginkgo biloba pomocí Waters Prep 150 LC systému umožňuje rychlou a efektivní izolaci látek s vysokou čistotou. Geometrické škálování analytických podmínek a pokročilá softwarová podpora zajišťují reprodukovatelnost a snadnou implementaci v analytických a průmyslových laboratořích.

Reference

1. PDR for Herbal Medicines, 4th Ed., 2007, Thompson Healthcare Inc., Montvale NJ, USA
2. Sarker SD, Latif Z, Gray AJ, Natural Products Isolation, 2nd Ed., 2006, Humana Press Inc., Totowa NJ, USA
3. Aubin A., Cleary R., Analytical HPLC to Preparative HPLC: Scale Up Techniques using a Natural Product Extract, Waters Application Note 720003120en, 2009