Two-Dimensional Isolation of Target Compounds from Complex Natural Products with Agilent InfinityLab 2D‑LC Solutions
Aplikace | 2019 | Agilent TechnologiesInstrumentace
Izolace čistých bioaktivních sloučenin z komplexních přírodních extraktů je klíčová pro farmaceutický výzkum, potvrzení struktury pomocí NMR a tvorbu referenčních standardů pro kvantitativní analýzy. Dvourozměrná kapalinová chromatografie (2D-LC) nabízí vyšší selektivitu než klasická jednorozměrná LC a umožňuje efektivní oddělení cílových látek od mátrixových složek bez zbytečných ztrát a kontaminace.
Cílem studie bylo demonstrovat online 2D-LC izolaci vysokopurity sloučenin salidrosidu a rosavinu z extraktu Rhodiola rosea s využitím systému Agilent 1290 Infinity II 2D-LC. Studie porovnává čistotu a výtěžnost produktů při jednorozměrné a dvourozměrné separaci a ukazuje, že online 2D-LC dosahuje vyšší čistoty i výtěžnosti bez navýšení celkového času analýzy.
Pro izolaci byly použity orthogonální separace v první (fenyl-hexyl fáže) a druhé dimenzi (C18 fáze) s technikou heart-cutting a masově řízeným sběrem frakcí. Metodika zahrnovala:
Online 2D-LC prokázala plné rozlišení salidrosidu a rosavinu od mátrixových složek, které při 1D-LC částečně koelutovaly a snižovaly čistotu izolátů. Čistota obou látek přesahovala 99 % při 2D-LC (oproti 93–98 % u 1D-LC) a výtěžnost se zvýšila z přibližně 54–57 % na 84–86 %. Při 2D-LC nebylo nutné prodlužovat dobu analýzy, protože druhá dimenze probíhala paralelně během běhu první dimenze.
Online 2D-LC výrazně zkracuje dobu přípravy a eliminuje manuální zásahy spojené s offline metodami, čímž snižuje riziko ztrát a kontaminace vzorku. Metodu lze nasadit v laboratořích zaměřených na farmaceutický vývoj, kontrolu kvality přírodních extraktů a přípravu standards pro bioanalytické a farmakologické studie.
Další rozvoj 2D-LC směřuje k vyšší automatizaci, integraci s vysokorychlostními detektory a pokročilými datovými analýzami pro rychlejší screening komplexních metabolomů. V perspektivě lze očekávat kombinaci 2D-LC s technikami spřažené spektrometrie hmotnosti s vysokým rozlišením a vývojem kompaktních systémů vhodných i pro terénní aplikace.
Agilent 1290 Infinity II 2D-LC se ukázal jako robustní a efektivní nástroj pro online purifikaci cílových přírodních sloučenin. Metoda dosahuje vysoké čistoty i výtěžnosti bez navýšení doby analýzy a je snadno automatizovatelná, což přináší značné časové i ekonomické úspory v rutinních i výzkumných laboratořích.
LC/MS, 2D-LC, LC/SQ
ZaměřeníFarmaceutická analýza
VýrobceAgilent Technologies
Souhrn
Význam tématu
Izolace čistých bioaktivních sloučenin z komplexních přírodních extraktů je klíčová pro farmaceutický výzkum, potvrzení struktury pomocí NMR a tvorbu referenčních standardů pro kvantitativní analýzy. Dvourozměrná kapalinová chromatografie (2D-LC) nabízí vyšší selektivitu než klasická jednorozměrná LC a umožňuje efektivní oddělení cílových látek od mátrixových složek bez zbytečných ztrát a kontaminace.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem studie bylo demonstrovat online 2D-LC izolaci vysokopurity sloučenin salidrosidu a rosavinu z extraktu Rhodiola rosea s využitím systému Agilent 1290 Infinity II 2D-LC. Studie porovnává čistotu a výtěžnost produktů při jednorozměrné a dvourozměrné separaci a ukazuje, že online 2D-LC dosahuje vyšší čistoty i výtěžnosti bez navýšení celkového času analýzy.
Použitá metodika a instrumentace
Pro izolaci byly použity orthogonální separace v první (fenyl-hexyl fáže) a druhé dimenzi (C18 fáze) s technikou heart-cutting a masově řízeným sběrem frakcí. Metodika zahrnovala:
- Agilent 1290 Infinity II 2D-LC System s dvěma vysokotlakými pumpami, multicolumn termostaty a moduly pro masově řízený sběr frakcí
- UV/Vis detekci při vlnových délkách 210 a 254 nm
- Agilent MSD XT s Jet Stream ESI pro detekci v pozitivním i negativním módu
- MS Flow Modulator pro přenos eluentu mezi dimenzemi a Bio-Inert Fraction Collector pro sběr čistých frakcí
- Softwarové prostředí OpenLab CDS ChemStation s modulem 2D-LC
Hlavní výsledky a diskuse
Online 2D-LC prokázala plné rozlišení salidrosidu a rosavinu od mátrixových složek, které při 1D-LC částečně koelutovaly a snižovaly čistotu izolátů. Čistota obou látek přesahovala 99 % při 2D-LC (oproti 93–98 % u 1D-LC) a výtěžnost se zvýšila z přibližně 54–57 % na 84–86 %. Při 2D-LC nebylo nutné prodlužovat dobu analýzy, protože druhá dimenze probíhala paralelně během běhu první dimenze.
Přínosy a praktické využití metody
Online 2D-LC výrazně zkracuje dobu přípravy a eliminuje manuální zásahy spojené s offline metodami, čímž snižuje riziko ztrát a kontaminace vzorku. Metodu lze nasadit v laboratořích zaměřených na farmaceutický vývoj, kontrolu kvality přírodních extraktů a přípravu standards pro bioanalytické a farmakologické studie.
Budoucí trendy a možnosti využití
Další rozvoj 2D-LC směřuje k vyšší automatizaci, integraci s vysokorychlostními detektory a pokročilými datovými analýzami pro rychlejší screening komplexních metabolomů. V perspektivě lze očekávat kombinaci 2D-LC s technikami spřažené spektrometrie hmotnosti s vysokým rozlišením a vývojem kompaktních systémů vhodných i pro terénní aplikace.
Závěr
Agilent 1290 Infinity II 2D-LC se ukázal jako robustní a efektivní nástroj pro online purifikaci cílových přírodních sloučenin. Metoda dosahuje vysoké čistoty i výtěžnosti bez navýšení doby analýzy a je snadno automatizovatelná, což přináší značné časové i ekonomické úspory v rutinních i výzkumných laboratořích.
Reference
- Qiu Y.-K.; et al. Two-dimensional Preparative Liquid Chromatography System for Preparative Separation of Minor Amount Components from Complicated Natural Products. Analytica Chimica Acta 2014, 820, 176–186.
- Dang J.; et al. Preparative Isolation of Antioxidative Compounds from Dracocephalum Heterophyllum Using Off-Line 2D-RPLC/HILIC Guided by On-Line HPLC-DPPH Assay. J. Chromatogr. B 2018, 1095, 267–274.
- Marlot L.; Faure K. Preparative Two-Dimensional Separations Involving Liquid–Liquid Chromatography. J. Chromatogr. A 2017, 1494, 1–17.
- Marlot L.; et al. Two-Dimensional Multiheart Cutting Centrifugal Partition Chromatography–LC for Preparative Isolation of Antioxidants from Edelweiss. J. Chromatogr. A 2017, 1504, 55–63.
- Mao Y.; et al. Simultaneous Determination of Salidroside and Tyrosol in Rhodiola Extracts by MAE and HPLC. J. Pharm. Biomed. Anal. 2007, 45, 510–515.
- Ma Y.-C.; et al. Simultaneous Quantification of Polyherbal Formulations Containing Rhodiola Rosea L. and Eleutherococcus senticosus by RRLC. J. Pharm. Biomed. Anal. 2011, 55, 908–915.
Podobná PDF
Purify Complex Samples with High Selectivity
2020|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Food Testing & Agriculture Purify Complex Samples with High Selectivity Isolation of green tea catechins using an Agilent 1260 Infinity II Analytical-Scale LC Purification System with mass-based fraction collection UV MSD 2 Author Florian Rieck Agilent Technologies, Inc.…
Klíčová slova
tea, teagallate, gallategreen, greenmsd, msdmin, mincatechin, catechinmass, masscatechins, catechinscaffeine, caffeinefractions, fractionssupposedly, supposedlycps, cpscamellia, camelliasheath, sheathtrigger
Purification of Cannabinoids from a Cannabis sativa Extract
2020|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Food Testing & Agriculture Purification of Cannabinoids from a Cannabis sativa Extract Author Florian Rieck Agilent Technologies, Inc. Abstract With the growth of cannabinoid-containing products offered by the food, cosmetics, and healthcare industry, isolation of single cannabinoids to…
Klíčová slova
fraction, fractionmsd, msdcollection, collectioncannabinoids, cannabinoidscbd, cbdpreparative, preparativecps, cpspurification, purificationmin, minscouting, scoutingcannabis, cannabisanalytical, analyticalsim, simtetrahydrocannabivarin, tetrahydrocannabivarinvisible
Methods for High-Quality, Safe, and Authentic Herbal Products
2022|Agilent Technologies|Příručky
Agilent InfinityLab LC Solutions Methods for High-Quality, Safe, and Authentic Herbal Products Application Compendium Introduction The American Herbal Products Association estimates that there as many as 3,000 plant species in commerce. The FDA estimates that there are about 85,000 dietary…
Klíčová slova
return, returnsection, sectioncontents, contentsrhodiola, rhodiolamdl, mdlcynarin, cynarinrosarin, rosarinpomegranate, pomegranaterosavin, rosavinrosiridin, rosiridinechinacoside, echinacosidecaftaric, caftaricsalidroside, salidrosidecichoric, cichorichorrat
Efficient Purification of Crude Samples in Early-Stage Drug Discovery Using the Agilent 1290 Infinity II Preparative LC/MSD System
2020|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Pharma & Biopharma Efficient Purification of Crude Samples in Early-Stage Drug Discovery Using the Agilent 1290 Infinity II Preparative LC/MSD System Authors Sonja Schipperges and Florian Rieck Agilent Technologies, Inc. Abstract In early-stage drug discovery, high-purity compounds are…
Klíčová slova
paracetamol, paracetamolpurification, purificationfraction, fractioncrude, crudescale, scalepreparative, preparativetarget, targetcompound, compoundimpurity, impuritypurity, puritycollector, collectormsd, msdpurified, purifiedrecovery, recoveryearly