Characterization of Glycyrrhiza Glabra Extract by Comprehensive Two-dimensional Liquid Chromatography-mass Spectrometry Using Multisegmented Shift Gradients in the Second Dimension

Význam tématu

Detailní charakterizace sekundárních metabolit rostlin má zásadní význam pro farmaceutický, potravinářský i kosmetický průmysl. Glycyrrhiza glabra (lékořice) obsahuje triterpenové saponiny, flavonoidy a další bioaktivní sloučeniny, jejichž kompletní profilace umožňuje lepší pochopení farmakologických účinků a kvality suroviny.

Cíle a přehled studie

Cílem bylo zavést a ověřit novou strategii separace v komplexní dvoudenní kapalinové chromatografii (LC×LC) pro rozšíření metabolické pokrytosti extraktu z G. glabra. Studie porovnala klasické moduly gradientu s inovativním multi-segmentovaným posunovacím gradientem (MSG) ve druhém rozměru.

Použitá metodika a instrumentace

1. Extrakce: 1 g mletého kořene s 5 mL etanol/voda (1:1, v/v), ultrazvuk 60 min, zahuštění 10 h, filtrace 0,45 µm.
2. Chromatografie:

• 1D: microbore cyano (150×1,0 mm, 2,7 µm), 10 µL/min, gradient 35–100 % ACN (0,1 % ac. kys.) v 80 min.
• 2D: superficially porous C18 (50×2,1 mm, 2,7 µm), 0,8 mL/min, modulace 90 s, MSG rozdělen do tří segmentů.

3. Detekce: PDA (210–400 nm, 12,5 Hz) a MS (ESI ±, 100–1000 m/z, 250 °C, 3,5 kV).
4. Software: Shimadzu LabSolutions 5.65, Chromsquare 2.2, LC×LC-Assist 2.0.

Hlavní výsledky a diskuse

MSG dosáhl nejvyšší ortogonality a rozšířil počet detekovaných komponent z ~66 na ~120. Sloučeniny se rozdělily do dvou hlavních klastrů ve 2D prostoru bez shluku podél diagonály. Identifikovány byly zejména flavanony, flavony, chalcony a triterpenové saponiny. MSG využívá postupné zvýšení organického podílu ve třech úzkých gradientních úsecích, což umožnilo lepší rozlišení izobarických molekul.

Přínosy a praktické využití metody

• Výrazně lepší metabolické pokrytí komplexních rostlinných extraktů.
• Rozlišení izobarických a strukturně podobných látek.
• Možnost nasazení v QA/QC laboratořích pro kontrolu kvality bylinných surovin.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Adaptace MSG protokolů na různé typy fází (HILIC, iontová výměna).
• Integrace vysokorychlostních MS pro vyšší senzitivitu.
• Automatizace modulace a datové analýzy pro škálovatelné metabolomické aplikace.

Závěr

Multi-segmentovaný posunovací gradient ve druhém rozměru LC×LC výrazně zlepšil separační výkon a pokrytí metabolitů v extraktu z G. glabra. Popisovaný přístup je perspektivní pro analýzu dalších komplexních rostlinných extraktů a vylepšuje identifikaci bioaktivních složek.

Reference

1. Cacciola F., Dugo P., Mondello L. Characterization of Glycyrrhiza glabra extract by LC×LC-PDA-MS using multi-segmented shift gradients. Shimadzu Technical Report C190-E231, 2022.