Comprehensive 2D-LC Analysis of Chinese Herbal Medicine - The Agilent 1290 Infinity 2D-LC Solution

Význam tématu

Analýza čínských bylinných přípravků je náročná vzhledem k jejich komplexnímu složení a širokému spektru fyzikálně-chemických vlastností aktivních složek. Pro plné pochopení účinnosti a synergií v tradiční čínské medicíně je nezbytné využít vysoce rozlišovací analytické metody, které dokáží efektivně separovat stovky až tisíce komponent v jednom vzorku.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem této aplikace bylo vyvinout a optimalizovat metodu komplexní dvoudimenzionální kapalinové chromatografie (comprehensive 2D-LC) pro analýzu vodných dekoktů z bylinných přípravků. Metoda byla nejprve kalibrována na dekoktu z větviček moruše (Morus alba L., Sang Zhi) a následně aplikována bez úprav na další čtyři běžně používané rostliny v tradiční čínské medicíně.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky byly připraveny standardním způsobem: 2,5 g sušené rostliny se 30 minut louhovalo ve studené vodě, poté se na 20 minut vařilo a po ochlazení byly vzorky centrifugovány a filtrovány 0,45 µm sítkem. Chromatografické oddělení probíhalo v režimu comprehensive 2D-LC s modulací po 30 s.

Instrumentace:

• Agilent 1290 Infinity 2D-LC Solution: dva binární pumpy G4220A, autosampler G4226A s termostatickou jednotkou G1330B, ventilový pohon G1170A s 2pozicovým/4portovým ventilem a dvěma 60 µL smyčkami, termostatovaná kolona G1316C, DAD G4212A.
• První dimenze: kolona Agilent ZORBAX Narrow Bore RR SB-Aq (2,1×100 mm, 3,5 µm), mobilní fáze voda/methanol (s 0,1 % kyselinou mravenčí), gradient 0–95 % MeOH při 0,05 mL/min.
• Druhá dimenze: kolona Agilent ZORBAX RRHT Bonus-RP (3,0×50 mm, 1,8 µm), mobilní fáze voda/acetonitril (0,1 % kyseliny mravenčí), tok 2,5 mL/min a komplexní gradient modulovaný pro maximální pokrytí dvourozměrného prostoru separace.
• Detekce: diode array detector (DAD) při 254 nm a 280 nm.
• Software: Agilent OpenLAB CDS ChemStation Rev. C.01.05 a GC Image LC×LC-HRMS Edition.

Hlavní výsledky a diskuse

Optimalizace kombinace první poloviny SB-Aq kolony s metanolem a druhé Bonus-RP kolony s acetonitrilem vedla k excelentní retenčním rozdílům pro velmi polaritu až nepolární složky. Použití komplexního gradientu v druhé dimenzi rozšířilo separační prostor, eliminovalo wrap-around a zvýšilo počet rozlišovaných sloučenin. Metoda byla úspěšně přenesena na čtyři další bylinné dekokty bez potřeby úprav, což potvrzuje její robustnost a univerzálnost.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda comprehensive 2D-LC umožňuje detailní profilování bylinných dekoktů, identifikaci charakteristických fingerprintů a kvantitativní sledování klíčových markerů. V praxi nachází uplatnění v kvalitativním a kvantitativním zajištění kvality (QA/QC), standardizacích dekoktů a porovnávání botanických vzorků.

Budoucí trendy a možnosti využití

Integrace 2D-LC s vysokorozlišující hmotnostní spektrometrií (HRMS), vývoj ještě rychlejších UHPLC kol, automatizace modulace a aplikace pokročilých chemometrických nástrojů pro zpracování dat slibují další zlepšení citlivosti, selektivity a throughputu analýz komplexních přírodních směsí.

Závěr

Vyvinutá comprehensive 2D-LC metoda s Agilent 1290 Infinity 2D-LC poskytuje vysoce rozlišovací analýzu bylinných dekoktů, prokazuje robustní přenositelnost na různé rostlinné matice a představuje cenný nástroj pro moderní farmaceutické a analytické laboratoře.

Reference

• Xie P. S., Leung A. Y. Understanding the traditional aspect of Chinese medicine in order to achieve meaningful quality control of Chinese materia medica. J. Chromatogr. A. 2009, 1216, 1933–1940.
• Liang X. M. et al. Qualitative and quantitative analysis in quality control of traditional Chinese medicines. J. Chromatogr. A. 2009, 1216, 2033–2044.
• Yang D. Z. et al. Multidimensional Information-Based HPLC Technologies to Evaluate Traditional Chinese Medicine. J. Chromatogr. Sci. 2013, 51, 716–725.
• Liang Y. Z., Xie P., Chan K. Quality control of herbal medicines. J. Chromatogr. B: Anal. Technol. Biomed. Life Sci. 2004, 812, 53–70.
• Li D. X., Schmitz O. J. Use of shift gradient in the second dimension to improve the separation space in comprehensive two-dimensional liquid chromatography. Anal. Bioanal. Chem. 2013, 405, 6511–6517.