Cyclodextrin purification (Part 1): Method screening and overload studies
Aplikace | | KNAUERInstrumentace
Cyklodextriny (CD) díky své schopnosti vkládat molekuly v cyklické struktuře nacházejí široké využití v farmacii, potravinářství a kosmetice. Vysoce čisté frakce, zejména velké CD (10–12 jednotek), jsou klíčové pro optimalizaci jejich funkcí jako nosičů látek či chirálních selektorů. Efektivní purifikace z biokatalytických směsí podporuje škálovatelnost produkce a rozšíření aplikací v průmyslové praxi.
Cílem studie bylo optimalizovat chromatografickou metodu pro separaci a purifikaci směsi cyklodextrinů pomocí automatizovaného screeningu kolon a přetěžovacích studií v analytickém měřítku. Hlavním úkolem bylo identifikovat nejlepší stacionární fázi, složení eluční fáze a parametry injekce před škálováním na preparativní úroveň.
Studie využila automatizovaný HPLC systém sestávající z:
Očekává se rozšíření automatizace chromatografie s inteligentním screeningem pro další biopolymerní směsi. Integrace kapacitních kolon a monitorování elučního profilu (např. MS detekce) umožní rychlejší přenos metod na pilotní i průmyslové využití. Metody budou rozšiřovány na jiné cyklické oligomery a komplexní biotechnologické produkty.
Automatizovaný screening stacionárních fází a přetěžených podmínek umožnil vyvinout robustní metodiku pro separaci a purifikaci cyklodextrinové směsi. Prokázaná účinnost a přenositelnost na preparativní úroveň podpoří průmyslové využití vysoce čistých CD frakcí.
HPLC, Spotřební materiál, LC kolony
ZaměřeníFarmaceutická analýza, Potraviny a zemědělství
VýrobceKNAUER
Souhrn
Význam tématu
Cyklodextriny (CD) díky své schopnosti vkládat molekuly v cyklické struktuře nacházejí široké využití v farmacii, potravinářství a kosmetice. Vysoce čisté frakce, zejména velké CD (10–12 jednotek), jsou klíčové pro optimalizaci jejich funkcí jako nosičů látek či chirálních selektorů. Efektivní purifikace z biokatalytických směsí podporuje škálovatelnost produkce a rozšíření aplikací v průmyslové praxi.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem studie bylo optimalizovat chromatografickou metodu pro separaci a purifikaci směsi cyklodextrinů pomocí automatizovaného screeningu kolon a přetěžovacích studií v analytickém měřítku. Hlavním úkolem bylo identifikovat nejlepší stacionární fázi, složení eluční fáze a parametry injekce před škálováním na preparativní úroveň.
Použitá metodika a instrumentace
Studie využila automatizovaný HPLC systém sestávající z:
- Čerpadlo AZURA P 6.1L (10 mL HPG, SST)
- Autosampler AZURA AS 6.1L
- Refrakční detektor AZURA RID 2.1L
- Vícepolohové ventily pro automatickou výměnu kolon
- Kryostat AZURA CT 2.1 pro udržení 25 °C
Hlavní výsledky a diskuse
- Srovnání stacionárních fází odhalilo, že C18 a modifikovaný C18H poskytují nejvyšší rozlišení cílových CD (10, 11, 12).
- Delší kolona (250 mm) zlepšila separační faktor a zajišťuje dostatečné oddělení vhodné pro preparativní purifikaci.
- Optimální koncentrace methanolu byla 3 %; nižší (2,5 %) vedla k chybějící špičce a vyšší (5 %) ke shluku eluce.
- Masové přetížení ukázalo, že až 100 mg/mL směsi lze injektovat při zachování bazální separace tří hlavních CD frakcí.
- Objemové přetížení prokázalo, že injekce do 100 µL (50 mg/mL) udržuje plné rozlišení prvních tří špiček.
Přínosy a praktické využití metody
- Rychlá identifikace ideální kolonové kombinace a složení eluční fáze ušetří čas vývoje metody.
- Metoda je přímo přenosná na preparativní stupně pro průmyslovou purifikaci velkoobjemových šarží.
- Zajišťuje vysokou čistotu CD10, CD11 a CD12 pro farmaceutické aplikace a chirální separace.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se rozšíření automatizace chromatografie s inteligentním screeningem pro další biopolymerní směsi. Integrace kapacitních kolon a monitorování elučního profilu (např. MS detekce) umožní rychlejší přenos metod na pilotní i průmyslové využití. Metody budou rozšiřovány na jiné cyklické oligomery a komplexní biotechnologické produkty.
Závěr
Automatizovaný screening stacionárních fází a přetěžených podmínek umožnil vyvinout robustní metodiku pro separaci a purifikaci cyklodextrinové směsi. Prokázaná účinnost a přenositelnost na preparativní úroveň podpoří průmyslové využití vysoce čistých CD frakcí.
Reference
- Martin del Valle EM. Cyclodextrins and their uses: a review. Process Biochemistry. 2003;39(9):1033–1046.
- Sonnendecker C, Thürmann S, Przybylski C, et al. Large‐Ring Cyclodextrins as Chiral Selectors for Enantiomeric Pharmaceuticals. Angew Chem Int Ed. 2019;58(12): doi:10.1002/anie.201900911.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Science Together Cyclodextrin purification (Part 2): Method transfer and purification Yannick Krauke*, Sebastian Thürmann*, Christian Sonnendecker**, Kate Monks* – [email protected] *KNAUER Wissenschaftliche Geräte GmbH, Hegauer Weg 38, 14163 Berlin – www.knauer.net ** Fakultät für Lebenswissenschaften / Institut für Biochemie AG…
Klíčová slova
purification, purificationknauer, knauerpuritychrom, puritychromfür, fürazura, azurascale, scaleayfaeabr, ayfaeabrcyclodxtrine, cyclodxtrinelebenswissenschaften, lebenswissenschaftenfakultät, fakultätpreparative, preparativecyclodextrine, cyclodextrineglucopyranose, glucopyranosebiochemie, biochemiescience
Applications Collection of solutions by KNAUER
2020|KNAUER|Příručky
Science Together Applications Collection of solutions by KNAUER Analytical/Preparative HPLC • FPLC • SMB • Osmometry • Sample preparation Science Together KNAUER Applications Bio sciences The scope of these applications covers a wide area of bio and life sciences tasks.…
Klíčová slova
together, togetherscience, scienceazura, azurapurification, purificationknauer, knauerinjection, injectionadditional, additionalcolumn, columneluent, eluentpump, pumprate, rateloop, loopvalve, valveflow, flowpreparative
Purify CBD and other cannabinoids by preparative HPLC
2020|KNAUER|Aplikace
Science Together Purify CBD and other cannabinoids by preparative HPLC Yannick Krauke, Kate Monks; [email protected] KNAUER Wissenschaftliche Geräte GmbH, Hegauer Weg 38, 14163 Berlin; www.knauer.net. SUMMARY The demand of pure cannabidiol (CBD) and other cannabinoids is increasing and therefore methods…
Klíčová slova
cbd, cbdcannabinoids, cannabinoidspurify, purifypreparative, preparativeoil, oilcbl, cblcbdv, cbdvcbg, cbgloges, logescbn, cbnarea, areasample, samplescience, sciencetogether, togethereluent
Purification of cannabidiol from CBD oil by preparative HPLC
2020|KNAUER|Aplikace
Science Together Purification of cannabidiol from CBD oil by preparative HPLC Yannick Krauke, Kate Monks; [email protected] KNAUER Wissenschaftliche Geräte GmbH, Hegauer Weg 38, 14163 Berlin; www.knauer.net. SUMMARY The demand of pure cannabidiol (CBD) is increasing and therefore methods are needed…
Klíčová slova
cbd, cbdoil, oilpurification, purificationcannabidiol, cannabidiolloges, logescbg, cbgeluent, eluentpurity, puritygradient, gradientpreparative, preparativepump, pumpyield, yieldrate, ratemethanol, methanolscience