Andrew Aubin、Ronan Cleary and Darcy Shave

本應(yīng)用文獻(xiàn)介紹了通過(guò)開(kāi)放操作型純化系統(tǒng)來(lái)幫助化學(xué)師簡(jiǎn)化原料提取物純化方法選擇的技術(shù)。與一種用于各種提取物的通用方法相反，簡(jiǎn)單的方法選擇標(biāo)準(zhǔn)（基于薄層色譜分析）使分離方法可根據(jù)具體的提取物量身打造。這使化學(xué)師可減少進(jìn)行再分析和再純化步驟的次數(shù)；最終加快整個(gè)純化過(guò)程的速度。

 

基于組件的制備型HPLC模塊

MassLynx™軟件

FractionLynx™和開(kāi)放操作型應(yīng)用管理程序

基于OBD™技術(shù)的SunFire™ C18制備柱

 

五味子、肉桂、野葛、開(kāi)放操作、制備型色譜、FractionLynx應(yīng)用管理程序

 

從植物材料中提取藥用活性化合物可通過(guò)多種不同的方法得以實(shí)現(xiàn)。最終，化學(xué)師得到一種包含可能活性化合物并混有其他非活性成分的原料提取物。提取后，下一個(gè)步驟是對(duì)那些目標(biāo)化合物進(jìn)行純化或分離。制備型液相色譜多用于完成這項(xiàng)任務(wù)。可能被提取的化合物具有較大的差異性，這樣進(jìn)行一次充分純化需要使用不同的色譜方法才能達(dá)到有效分離。因此，能為化學(xué)師提供多種方法的開(kāi)放操作型液相色譜系統(tǒng)是值得擁有的。分析方法在柱大小、運(yùn)行時(shí)間、梯度條件、溶劑、改性劑和其他變量方面可有所改變。這些選項(xiàng)使化學(xué)師難于選出適用于其提取物的最佳方法并會(huì)拖延目標(biāo)化合物的分離和開(kāi)發(fā)進(jìn)程。

 

為幫助每位化學(xué)師簡(jiǎn)化對(duì)其提取物選擇適當(dāng)首試方法的過(guò)程，本文介紹了一臺(tái)使用簡(jiǎn)單方法選擇標(biāo)準(zhǔn)（基于薄層色譜分析）的開(kāi)放操作系統(tǒng)。

 

通過(guò)使用為其提取物量身打造的分離方法，化學(xué)師能更好地獲得純度更高的化合物。與對(duì)所有提取物使用一種通用方法相反，化學(xué)師通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)姆椒�，可從根本上減少進(jìn)行再分析和再純化步驟的次數(shù)，進(jìn)而最終加快了整個(gè)過(guò)程的速度。

 

本試驗(yàn)對(duì)三種不同的植物材料進(jìn)行了提取： 五味子粉（Schisandra Chinenis）、肉桂片（CinnamomumZeylanicum）和野葛根粉末（Pueraria lobata）。將10克干樣品加入至50 mL、體積比為60:40的甲醇/水混合液后，振蕩1小時(shí)。對(duì)提取物進(jìn)行離心；之后直接使用離心后的清澈提取液。未嘗試對(duì)提取過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化。

 

提取物使用正己烷和乙酸乙酯的混合液在5 x 20 cm的TLC硅膠板上（Partisil LK6F硅膠60A及熒光指示劑，英國(guó)梅德斯通市沃特曼公司）進(jìn)行分離。通過(guò)將層析板暴露于紫外光下并觀察斑點(diǎn)而實(shí)現(xiàn)了樣品的可視化。比移值從這些觀察結(jié)果中得出。

 

制備型HPLC分析使用一臺(tái)由沃特世2545型四元梯度模塊、2489型紫外/可見(jiàn)光檢測(cè)器、制備型色譜架以及基于SunFire Prep C18 OBD柱（5 μm、19 x 100 mm）的餾份收集器III組成的系統(tǒng)。整臺(tái)系統(tǒng)使用同時(shí)配備FractionLynx和開(kāi)放操作型應(yīng)用管理程序的MassLynx軟件進(jìn)行控制。表1概述了方法參數(shù)、流動(dòng)相組分和梯度條件，如第3頁(yè)所示。

 

為簡(jiǎn)化決定“我應(yīng)使用哪種分離方法”的過(guò)程，用戶必須先收集一些樣品信息。理想狀態(tài)下，將先進(jìn)行一系列分析級(jí)HPLC分離，然后制備型方法根據(jù)這些結(jié)果導(dǎo)出、形成并按比例擴(kuò)大。在很多情況下，這種復(fù)雜過(guò)程非常耗時(shí)，而且不必要。當(dāng)在研究最初階段一次性處理多種提取物時(shí)，這一點(diǎn)尤其正確�，F(xiàn)有一種更簡(jiǎn)單的方法可進(jìn)行基于薄層色譜的初期評(píng)估、評(píng)價(jià)所得出的結(jié)果并根據(jù)目標(biāo)化合物的比移計(jì)算值設(shè)計(jì)出一種適當(dāng)?shù)闹苽湫鸵合嗌�譜方法。在本例中，提取物先通過(guò)薄層色譜進(jìn)行分析，如圖1所示。用戶根據(jù)薄層色譜的分析結(jié)果可設(shè)計(jì)出一種具有特異性分離特征的方法或者使用已在HPLC系統(tǒng)中設(shè)計(jì)好的方法，如圖2所示。

 

 

為進(jìn)一步精簡(jiǎn)HPLC純化過(guò)程，僅使用開(kāi)放操作系統(tǒng)的登錄頁(yè)面即可簡(jiǎn)化方法的選擇，如圖2所示。勾選登錄按鈕后，用戶可通過(guò)手動(dòng)進(jìn)樣器簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)進(jìn)樣。檢測(cè)運(yùn)行完成后，結(jié)果可被打印出來(lái)或電郵發(fā)送給用戶。這些梯度旨在確保即使用戶選擇了一種欠佳的方法，所有潛在的目標(biāo)化合物也能從柱上被洗脫下來(lái)并得到收集。關(guān)于這一點(diǎn)的一個(gè)示例可參見(jiàn)圖3，該色譜圖顯示了使用梯度2分離出的肉桂提取物。兩種洗脫時(shí)間非常晚的化合物在薄層色譜目標(biāo)化合物之后較長(zhǎng)時(shí)間才得到收集。

 

 

圖4和圖5顯示了使用所述技術(shù)分離出的野葛根提取物和五味子提取物。這三種天然產(chǎn)品提取物的色譜圖與薄層色譜板得出的結(jié)果類似，表明此項(xiàng)技術(shù)提供了一種適合的工作流程。一旦分析完成，樣品結(jié)果可根據(jù)需要電郵發(fā)送給用戶或打印出來(lái)。系統(tǒng)管理員可決定登錄準(zhǔn)入權(quán)限、方法選擇和報(bào)告生成，進(jìn)而完成系統(tǒng)配置和設(shè)置。系統(tǒng)管理員也可增加或減少用于分析選擇的可用方法個(gè)數(shù)。2545型四元梯度模塊可同時(shí)選擇四種溶劑，這提供了選擇多種緩沖液或替代型有機(jī)改性劑的可能性。制備型色譜架可便捷容納多根色譜柱和一對(duì)進(jìn)樣器，從而增加了方法選擇的靈活性。

 

 

作為系統(tǒng)功能的最終確認(rèn)，收集自野葛根提取物的餾份使用一臺(tái)分析型HPLC系統(tǒng)進(jìn)行了再分析，如圖6所示。結(jié)果顯示分離和收集到野葛根的純凈單峰，這可用于后續(xù)的研發(fā)步驟。

 

 

■ 沃特世的開(kāi)放操作系統(tǒng)使化學(xué)師能僅通過(guò)走到液相色譜系統(tǒng)旁、登錄樣品信息、進(jìn)樣、離開(kāi)幾個(gè)步驟就能對(duì)其制備前的樣品進(jìn)行分析。

■ 方法參數(shù)可自定義，從而能滿足個(gè)體實(shí)驗(yàn)室工作流程的要求。

■ 由于可為一位化學(xué)師呈現(xiàn)所需的多種方法，因此能對(duì)潛在活性化合物的收集實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化。

■ 通過(guò)使用為其化合物量身打造的方法，化學(xué)師能用可能最短的時(shí)間從混合物中獲得更高質(zhì)量的餾份，從而加快了研究過(guò)程的速度。

 

50多年來(lái)，沃特世公司(NYSE:WAT)通過(guò)提供實(shí)用和可持續(xù)的創(chuàng)新，使醫(yī)療服務(wù)、環(huán)境管理、食品安全和全球水質(zhì)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域有了顯著進(jìn)步，從而為實(shí)驗(yàn)室相關(guān)機(jī)構(gòu)創(chuàng)造了業(yè)務(wù)優(yōu)勢(shì)。

作為一系列分離科學(xué)、實(shí)驗(yàn)室信息管理、質(zhì)譜分析和熱分析技術(shù)的開(kāi)創(chuàng)者，沃特世技術(shù)的重大突破和實(shí)驗(yàn)室解決方案為客戶的成功創(chuàng)造了持久的平臺(tái)。

2010年沃特世擁有16.4億美元的收入和5,400名員工，它將繼續(xù)帶領(lǐng)全世界的客戶探索科學(xué)并取得卓越成就。