Two-step CBG purification – combined matrix removal and peak recycling

Význam tématu

Purifikace kanabigerolu (CBG) je klíčová pro výzkum a výrobu vysoce čistých kanabinoidních látek s potenciálním terapeutickým využitím. Komplexní matrice rostlinných extraktů a blízká retence CBG a CBD komplikují oddělení klasickými metodami. Optimalizovaná recyklační chromatografie umožňuje zvýšení účinnosti separace a dosažení vysoké čistoty při zachování výtěžku.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem bylo vyvinout dvoukrokový postup spojující odstranění matrixových rušivých složek (peak parking) s recyklační chromatografií pro separaci CBG od CBD. Představené vylepšení přidává do systému dvě ventily: jeden pro zachycení a dočasné parkování frakce, druhý pro recyklaci eluátu zpět na kolony.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorek: 50 g sušené konopné hmoty dekaboxylováno, extrahováno ethanolem, zimováno při –20 °C, filtrátem odstraněny vosky, koncentrace odpařením a ředění na 10 mg/ml.
Recyklační chromatografie: dvě C18 kolony (250 × 8 mm, 10 μm), UV detekce na dvou bodech, ventily pro peak trap a recycle. Pumpa AZURA P 6.1L, řídicí software PurityChrom® 6, autosampler, fractionátor.

Hlavní výsledky a diskuse

Krok 1 – Peak parking: při průchodu eluátu detektorem UV2 se ventil „peak trap“ přepne a odstraňuje rané a pozdní matricové složky. Krok 2 – Recyklace: dopolední frakce recyklována mezi kolonami, čímž se zvyšuje separace CBG a CBD. Z 10 mg/ml vzorku (100 μl injekce) se podařilo zvýšit čistotu CBG z 81 % až na 100 % ve frakcích 1–7, přičemž teoretická ztráta činila pouze 2,1 %. Frakce s vyšším počtem průchodů vykazovaly postupné míchání obou kanabinoidů, což umožňuje nastavit optimální kompromis mezi výtěžkem a čistotou.

Přínosy a praktické využití metody

Propojení matrixového odstranění a recyklační chromatografie v jednom systému šetří čas a chemikálie, zjednodušuje proces frakcionace a umožňuje automatizaci. Metoda je snadno adaptovatelná na jiné kanabinoidy i komplexní biologické a farmaceutické matrice.

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozšíření na kontinuální průmyslové systémy, integrace s hmotnostní detekcí (LC–MS) pro selektivní sledování stopových látek, aplikace v oblasti biotechnologií a potravinářské analýzy. Automatizované platformy mohou dále zkracovat dobu analýzy a snižovat spotřebu rozpouštědel.

Závěr

Popsaná optimalizace recyklační chromatografie značně zlepšuje separaci CBG od CBD a efektivně odstraňuje matricové rušivé složky. Výsledkem je vysoká čistota cílových kanabinoidů při minimálních ztrátách a možnost rychlé implementace ve výzkumných i průmyslových laboratořích.

Reference

1. De Luca C., Krauke Y., Stephan S., Greco G., Compagnin G., Buratti A., Cavazzini A., Catani M., Felletti S. Green cannabigerol purification through simulated moving bed chromatography. Green Analytical Chemistry, 2023, Article No. 100066.
2. Nachnani R., Raup-Konsavage W. M., Vrana K. E. The pharmacological case for cannabigerol. Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics, 2020, 376(2), 204–212.
3. Compagnin G., Krauke Y., Felletti S., Greco G. Improved recycling chromatography – how to make faster and automatic separations of peak pairs. KNAUER Wissenschaftliche Geräte GmbH, 2023.
4. Loxterkamp L., Monks K. (C)an(n)alyze: determination of 16 cannabinoids inside flowers, oils and seeds. KNAUER Wissenschaftliche Geräte GmbH, 2020.