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.

Improving the Productivity in Isolating a Naturally Occurring Bioactive Compound Using Supercritical Fluid Extraction and Preparative Supercritical Fluid Chromatography

Aplikace | 2015 | WatersInstrumentace
Příprava vzorků, LC/MS, SFC, LC/SQ, PrepLC
Zaměření
Farmaceutická analýza
Výrobce
Waters

Souhrn

Význam tématu



Izolace bioaktivních látek z přírodních produktů je klíčová pro objev nových léčiv a vývoj nutraceutik či kosmetiky. Tradiční metody často vyžadují velké objemy organických rozpouštědel, jsou časově náročné a mohou degradovat termolabilní sloučeniny. Využití technik superkritické fluidy – extrakce i chromatografie – nabízí možnost efektivnějšího, šetrnějšího a ekologičtějšího přístupu k purifikaci bioaktivních terpenových derivátů.

Cíle a přehled studie



Hlavním cílem bylo systematicky zvýšit produktivitu izolace terpenového derivátu s prokázanou protirakovinnou aktivitou z rostlinné suroviny. Studie porovnává tři různé dvoustupňové postupy: klasickou kombinaci MPLC+HPLC, hybridní přístup MPLC+SFC a plně SFC řešení (SFC+SFC), na jejichž základě hodnotí výtěžek, čistotu, dobu běhu a spotřebu rozpouštědel.

Použitá metodika a instrumentace



Extrakce: k porovnání byla použita ultrazvuková methanolová extrakce a superkritická extrakce CO2 (SFE) na přístroji MV-10 ASFE pod softwarem ChromScope (8 mL/min CO2, 60 min, 3 g vzorku).

Analytická charakterizace: UPLC-MS na systému ACQUITY UPLC H-Class se SQ Detector 2 a UPC2-MS na ACQUITY UPC2-MS přístroji (MassLynx).

Preparativní chromatografie: AutoPurification LC System (UV-řízená), Prep 100q SFC MS-Directed System (MS-řízená) a SFC 80 preparative System (UV-řízená).

Použitá instrumentace

  • Waters MV-10 ASFE System se softwarem ChromScope Sample Prep
  • Waters ACQUITY UPLC H-Class System se SQ Detector 2
  • Waters ACQUITY UPC2-MS System
  • Waters AutoPurification LC System
  • Waters Prep 100q SFC MS-Directed System
  • Waters SFC 80 Preparative System

Hlavní výsledky a diskuse



SFE extrakt byl oproti methanolové extrakci výrazně jednodušší a s menším množstvím polárních nečistot, což umožnilo vyšší nálož do preparativní chromatografie. V klasickém postupu MPLC+HPLC byl limitujícím faktorem obtížně separovatelný pár cílové sloučeniny a demethoxylovaného impuritu, což omezilo nálož i rychlost. Vcenění MPLC+SFC pak obě fáze rozlišení zlepšilo a díky obrácenému eluačnímu pořadí zvýšilo produktivitu 9× (kratší běh i vyšší loading). Nejefektivnější byla plně SFC strategie (dvě ortogonální kolony 2-EP a nitro): eliminace hlavních nečistot v dvou krocích, 16× vyšší produktivita a o 90 % nižší spotřeba organiky, přičemž čistota finální frakce přesahovala 99 % UV.

Přínosy a praktické využití metody



Implementace SFE a preparativní SFC přináší následující výhody:
  • Snížení spotřeby organických rozpouštědel a nákladů
  • Rychlejší a efektivnější purifikace vysokých nálož
  • Šetrné podmínky extrakce a sušení, minimalizace degradace
  • Vhodnost pro farmaceutický, nutraceutický i kosmetický průmysl

Budoucí trendy a možnosti využití



Očekává se rozšíření SFE/SFC pro širokou škálu přírodních produktů, vývoj nových stacionárních fází pro lepší ortogonalitu selektivity a hlubší integrace on-line detekce (hodnota-propust MS, UV) a automatizace celého procesu purifikace.

Závěr



Kombinace superkritické extrakce a dvoustupňové preparativní SFC nabídla nejvyšší produktivitu a nejnižší spotřebu rozpouštědel při dosažení čistoty nad 99 %. Tento přístup představuje efektivní a udržitelnou alternativu k tradičním chromatografickým metodám pro izolaci bioaktivních sloučenin z přírodních matric.

Reference

  • Harvey AL, Strategies for discovering drugs from previously unexplored natural products. Drug Discovery Today, 2000; 5(7):294–300.
  • Harvey AL, Natural products in drug discovery. Drug Discovery Today, 2008; 13(19/20):894–901.
  • Li JWH, Vederas JC, Drug Discovery and natural products: end of an era or endless frontier? Science, 2009; 325(10):161–165.
  • Harvey AL. Natural Products as a screening source, Curr. Opin. Chem. Biol., 2007; 11:480–484.
  • Sarker SD, Latif Z, Gary AI, Natural product isolation: an overview, Natural Product Isolation, 2nd ed. Humana Press, 2006; P1–25.
  • Sticher O, Natural product isolation, Nat. Prod. Rep., 2008; 25:517–554.
  • Koehn FE, Carter G, The evolving role of natural products in drug discovery, Nat. Rev. Drug Discov., 2005; 4:206–220.
  • Ramirez P, Garcia-Risco MR, Santoyo S, Senorans FJ, Ibanez E, Reglero G, J. Pharm. Biomed., 2006; 41:1606–1613.

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

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Toggle
Improving Productivity in Purifying Antroquinonol Using UltraPerformance Convergence Chromatography (UPC2) and Preparative Supercritical Fluid Chromatography (Prep SFC)
Improving Productivity in Purifying Antroquinonol Using UltraPerformance Convergence Chromatography (UPC 2) and Preparative Supercritical Fluid Chromatography (Prep SFC) Rui Chen,1 John McCauley,1 Jo-Ann Jablonski,1 Carol Fang,2 and Jacquelyn Runco1 1 Waters Corporation, Milford, MA, USA 2 Waters Taiwan, Taipei City,…
Klíčová slova
antroquinonol, antroquinonolsfc, sfcuplc, uplcautopurification, autopurificationpurification, purificationprep, prepimpurity, impurityscan, scanacquity, acquitydiode, diodeisopropanol, isopropanolproductivity, productivitytime, timemin, minesi
Purification of Vanillin from Vanilla Beans Using an SFE-SFC Workflow
Purification of Vanillin from Vanilla Beans Using an SFE-SFC Workflow Jacquelyn Runco Waters Corporation, Milford, MA, USA A P P L I C AT I O N B E N E F I T S ■■ The MV-10 ASFE ®…
Klíčová slova
vanillin, vanillinsfe, sfevanilla, vanillabeans, beanssfc, sfcpurification, purificationextraction, extractionadapted, adaptedworkflow, workflowextract, extractpurify, purifyfrom, fromfraction, fractionusing, usingconsumer
ISOLATION OF FLAVOR COMPOUNDS FROM NATURAL PRODUCTS USING AN SFE-SFC WORKFLOW
ISOLATION OF FLAVOR COMPOUNDS FROM NATURAL PRODUCTS USING AN SFE-SFC WORKFLOW Jacquelyn Runco Waters Corporation, Pittsburgh, PA, USA INTRODUCTION In the case of the vanilla extracts, there was little statistical difference in the extraction yields, so the higher purity 0%…
Klíčová slova
vanilla, vanillacinnamic, cinnamicvanillin, vanillincinnamon, cinnamonsfc, sfcsfe, sfetarget, targetconsumer, consumeracid, acidpurify, purifyadapted, adaptedsolvent, solventjacquelyn, jacquelynrunco, runcotime
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, acquityfluid, fluidextract, extractextractions, extractionsantiprolifeerative
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.