Two-Dimensional Isolation of Target Compounds from Complex Natural Products with Agilent InfinityLab 2D‑LC Solutions

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.