Purification of Cannabinoids from a Cannabis sativa Extract
Aplikace | 2020 | Agilent TechnologiesInstrumentace
Rychle rostoucí poptávka po produktech na bázi cannabinoidů v potravinářství, kosmetice a farmacii vyžaduje čisté a jednoznačně charakterizované jednotlivé sloučeniny. Izolace a purifikace specifických cannabinoidů z rostlinných extraktů je klíčová pro výrobu standardů, referenčních látek a aktivních složek v komerčních přípravcích.
Cílem studie bylo vyvinout a demonstrovat workflow pro efektivní separaci, hromadnou purifikaci a následnou reanalýzu jednotlivých cannabinoidů z CBD oleje. Provedena byla nejprve analytická scoutingová metoda, která se následně škálovala do preparativní verze pro hromadnou izolaci látek s využitím hromadového sběru frakcí řízeného hmotnostní selektivitou.
Metoda kombinuje reverzní fázovou HPLC se sekvenčním přepínáním mezi analytickou a preparativní cestou přístroje Agilent 1290 Infinity II Autoscale Preparative LC/MSD. Analytické stanovení s gradientem formátu vody a metanolu s formiovou kyselinou je prováděno při průtoku 1,5 mL/min, následně je stejný gradient aplikován na preparativní kolonu při průtoku 31,86 mL/min. Detekce využívá tandemový UV detektor (230 nm) a hmotnostní detektor v režimu SIM s cílovými ionty pro třináct hlavních cannabinoidů. Hromadný sběr frakcí je spouštěn na základě intenzity specifických m/z signálů.
Analytické stanovení odhalilo více cannabinoidů, než je detekovatelných pouze UV spektrem. Hlavními složkami byly CBD (m/z 313.2) a THV (m/z 285.2). Při převedení metody do preparativní škály a nasazení hmotnostní selekce bylo možné specificky sesbírat deset frakcí, přičemž čistota a výtěžnost CBD dosáhly průměrně 95 % a 92–97 %. MSD detekce po reanalýze odhalila zbytky nečistot, což dokládá přínos doplňující masové detekce i v posledním kroku workflow.
Vývoj podléhá trendům v automatizaci a integraci LC/MS systémů, včetně online monitoringu a umělé inteligence pro optimalizaci metod. Rostoucí tlak na udržitelnost povede k využití zelenějších mobilních fází a šetrnějších stacionárních fází. Dále se očekává širší implementace vysoce výkonných hmotnostních detektorů pro strukturové informace během purifikace.
Popsaný postup demonstroval efektivní platformu pro izolaci a purifikaci cannabinoidů s vysokou čistotou a výtěžností. Kombinace analytického scoutingu, hmotnostního sběru frakcí a rychlé reanalýzy nabízí komplexní řešení pro laboratorní standardy i průmyslové aplikace.
LC/MS, LC/SQ, PrepLC
ZaměřeníPotraviny a zemědělství
VýrobceAgilent Technologies
Souhrn
Význam tématu
Rychle rostoucí poptávka po produktech na bázi cannabinoidů v potravinářství, kosmetice a farmacii vyžaduje čisté a jednoznačně charakterizované jednotlivé sloučeniny. Izolace a purifikace specifických cannabinoidů z rostlinných extraktů je klíčová pro výrobu standardů, referenčních látek a aktivních složek v komerčních přípravcích.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo vyvinout a demonstrovat workflow pro efektivní separaci, hromadnou purifikaci a následnou reanalýzu jednotlivých cannabinoidů z CBD oleje. Provedena byla nejprve analytická scoutingová metoda, která se následně škálovala do preparativní verze pro hromadnou izolaci látek s využitím hromadového sběru frakcí řízeného hmotnostní selektivitou.
Použitá metodika a instrumentace
Metoda kombinuje reverzní fázovou HPLC se sekvenčním přepínáním mezi analytickou a preparativní cestou přístroje Agilent 1290 Infinity II Autoscale Preparative LC/MSD. Analytické stanovení s gradientem formátu vody a metanolu s formiovou kyselinou je prováděno při průtoku 1,5 mL/min, následně je stejný gradient aplikován na preparativní kolonu při průtoku 31,86 mL/min. Detekce využívá tandemový UV detektor (230 nm) a hmotnostní detektor v režimu SIM s cílovými ionty pro třináct hlavních cannabinoidů. Hromadný sběr frakcí je spouštěn na základě intenzity specifických m/z signálů.
Použitá instrumentace
- Agilent 1290 Infinity II Autoscale Preparative LC/MSD (analytický a preparativní pumpy, kolony C18-A)
- Agilent 1260 Infinity II Diode Array Detector a Variable Wavelength Detector
- Agilent InfinityLab LC/MSD XT s Agilent Jet Stream ion source
- OpenLab CDS ChemStation software
Hlavní výsledky a diskuse
Analytické stanovení odhalilo více cannabinoidů, než je detekovatelných pouze UV spektrem. Hlavními složkami byly CBD (m/z 313.2) a THV (m/z 285.2). Při převedení metody do preparativní škály a nasazení hmotnostní selekce bylo možné specificky sesbírat deset frakcí, přičemž čistota a výtěžnost CBD dosáhly průměrně 95 % a 92–97 %. MSD detekce po reanalýze odhalila zbytky nečistot, což dokládá přínos doplňující masové detekce i v posledním kroku workflow.
Přínosy a praktické využití metody
- Úspora místa a investice díky jednomu sdílenému MSD detektoru pro scouting i purifikaci
- Vysoce selektivní a specifická purifikace jednotlivých cannabinoidů bez sběru nežádoucích frakcí
- Možnost rychlé reanalýzy frakcí bez manuálního přepipetování
Budoucí trendy a možnosti využití
Vývoj podléhá trendům v automatizaci a integraci LC/MS systémů, včetně online monitoringu a umělé inteligence pro optimalizaci metod. Rostoucí tlak na udržitelnost povede k využití zelenějších mobilních fází a šetrnějších stacionárních fází. Dále se očekává širší implementace vysoce výkonných hmotnostních detektorů pro strukturové informace během purifikace.
Závěr
Popsaný postup demonstroval efektivní platformu pro izolaci a purifikaci cannabinoidů s vysokou čistotou a výtěžností. Kombinace analytického scoutingu, hmotnostního sběru frakcí a rychlé reanalýzy nabízí komplexní řešení pro laboratorní standardy i průmyslové aplikace.
Reference
- ElSohly, M. A.; et al. Phytochemistry of Cannabis sativa L. In: Phytocannabinoids. Progress in the Chemistry of Organic Natural Products, vol. 103, Springer, 2017.
- Cannabis Act (Statutes of Canada 2018, c. 16), aktuální k 20 červnu 2019, Justice Canada.
- State Medical Marijuana Laws, National Conference of State Legislatures, 2 července 2019.
- FDA News Release, 26 června 2018.
- Hazekamp, A.; et al. Chromatographic and Spectroscopic Data of Cannabinoids from Cannabis sativa L. J. Liq. Chromatogr. Relat. Technol. 2005, 28(15), 2361–2382.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Qualitative and quantitative determination of cannabinoid profiles and potency in CBD hemp oil using LC/UV and Mass Selective Detection
2018|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Cannabis Qualitative and quantitative determination of cannabinoid profiles and potency in CBD hemp oil using LC/UV and Mass Selective Detection Abstract Authors Mike Adams , Annette Roth , Sue D’Antonio2, Guannan Li2, John Palmer2, Jamie Dougherty2, and Anthony…
Klíčová slova
cbd, cbdhemp, hempcannabinoids, cannabinoidsmsd, msdthcv, thcvcbdv, cbdvcbc, cbccbda, cbdacbg, cbgcbn, cbnabundance, abundancecannabis, cannabiscbga, cbgathca, thcaretention
Quantitation of Phytocannabinoid Oils Using the Agilent Infinity II 1260 Prime/InfinityLab LC/MSD iQ LC/MS System
2020|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Cannabis & Hemp Testing Quantitation of Phytocannabinoid Oils Using the Agilent Infinity II 1260 Prime/InfinityLab LC/MSD iQ LC/MS System Authors Sue D’Antonio1, Guannan Li1, and Anthony Macherone1,2 1 Agilent Technologies, Inc. 2 The Johns Hopkins University School of…
Klíčová slova
cbd, cbdhemp, hempcbda, cbdathca, thcathc, thcthcv, thcvcbdv, cbdvcbg, cbgcbn, cbnsim, simcbga, cbgacbc, cbcmsd, msdcannabinoid, cannabinoidpositive
Mass-Based Purification of Natural Product Impurities Using an Agilent 1260 Infinity II Preparative LC/MSD System
2018|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Food Testing and Agriculture Mass-Based Purification of Natural Product Impurities Using an Agilent 1260 Infinity II Preparative LC/MSD System Authors Florian Rieck and Jörg Hippler Agilent Technologies, Inc. Waldbronn, Germany Abstract Organic impurities can be more than a…
Klíčová slova
preparative, preparativeimpurities, impuritiesfraction, fractionmsd, msdscouting, scoutingpurification, purificationcollection, collectionscale, scaletrigger, triggernatural, naturalcollector, collectorunknown, unknownisolation, isolationruns, runstriggering
Isolate and Reanalyze Pharma Impurities with the Agilent 1290 Infinity II Autoscale Preparative LC/MSD System
2020|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Pharmaceutical Small Molecules Isolate and Reanalyze Pharma Impurities with the Agilent 1290 Infinity II Autoscale Preparative LC/MSD System API Author Florian Rieck Agilent Technologies, Inc. Abstract Isolation of impurities for further characterization is a routine task in the…
Klíčová slova
preparative, preparativefraction, fractionmsd, msdreanalysis, reanalysisscale, scalefractions, fractionsinjection, injectionreanalyzed, reanalyzedmau, mauimpurities, impuritiesanalytical, analyticalopen, opensampler, samplerautoscale, autoscalecollector