利用紫外引導的開放操作純化策略對天然產物提取物進行制備
Andrew Aubin、Ronan Cleary and Darcy Shave
Waters Corporation, Milford, MA, U.S.
應用效益
本應用文獻介紹了通過開放操作型純化系統來幫助化學師簡化原料提取物純化方法選擇的技術。與一種用于各種提取物的通用方法相反，簡單的方法選擇標準（基于薄層色譜分析）使分離方法可根據具體的提取物量身打造。這使化學師可減少進行再分析和再純化步驟的次數；最終加快整個純化過程的速度。
沃特世的解決方案
基于組件的制備型HPLC模塊
MassLynx™軟件
FractionLynx™和開放操作型應用管理程序
基于OBD™技術的SunFire™ C18制備柱
關鍵詞
五味子、肉桂、野葛、開放操作、制備型色譜、FractionLynx應用管理程序
引言
從植物材料中提取藥用活性化合物可通過多種不同的方法得以實現。最終，化學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，下一個步驟是對那些目標化合物進行純化或分離。制備型液相色譜多用于完成這項任務。可能被提取的化合物具有較大的差異性，這樣進行一次充分純化需要使用不同的色譜方法才能達到有效分離。因此，能為化學師提供多種方法的開放操作型液相色譜系統是值得擁有的。分析方法在柱大小、運行時間、梯度條件、溶劑、改性劑和其他變量方面可有所改變。這些選項使化學師難于選出適用于其提取物的最佳方法并會拖延目標化合物的分離和開發進程。
為幫助每位化學師簡化對其提取物選擇適當首試方法的過程，本文介紹了一臺使用簡單方法選擇標準（基于薄層色譜分析）的開放操作系統。
通過使用為其提取物量身打造的分離方法，化學師能更好地獲得純度更高的化合物。與對所有提取物使用一種通用方法相反，化學師通過選擇適當的方法，可從根本上減少進行再分析和再純化步驟的次數，進而最終加快了整個過程的速度。
實驗
樣品和提取
本試驗對三種不同的植物材料進行了提取： 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。對提取物進行離心；之后直接使用離心后的清澈提取液。未嘗試對提取過程進行優化。
薄層色譜（TLC）
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，英國梅德斯通市沃特曼公司）進行分離。通過將層析板暴露于紫外光下并觀察斑點而實現了樣品的可視化。比移值從這些觀察結果中得出。
制備型液相色譜
制備型HPLC分析使用一臺由沃特世2545型四元梯度模塊、2489型紫外/可見光檢測器、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。整臺系統使用同時配備FractionLynx和開放操作型應用管理程序的MassLynx軟件進行控制。表1概述了方法參數、流動相組分和梯度條件，如第3頁所示。
結果和討論
為簡化決定“我應使用哪種分離方法”的過程，用戶必須先收集一些樣品信息。理想狀態下，將先進行一系列分析級HPLC分離，然后制備型方法根據這些結果導出、形成并按比例擴大。在很多情況下，這種復雜過程非常耗時，而且不必要。當在研究最初階段一次性處理多種提取物時，這一點尤其正確。現有一種更簡單的方法可進行基于薄層色譜的初期評估、評價所得出的結果并根據目標化合物的比移計算值設計出一種適當的制備型液相色譜方法。在本例中，提取物先通過薄層色譜進行分析，如圖1所示。用戶根據薄層色譜的分析結果可設計出一種具有特異性分離特征的方法或者使用已在HPLC系統中設計好的方法，如圖2所示。
為進一步精簡HPLC純化過程，僅使用開放操作系統的登錄頁面即可簡化方法的選擇，如圖2所示。勾選登錄按鈕后，用戶可通過手動進樣器簡單實現進樣。檢測運行完成后，結果可被打印出來或電郵發送給用戶。這些梯度旨在確保即使用戶選擇了一種欠佳的方法，所有潛在的目標化合物也能從柱上被洗脫下來并得到收集。關于這一點的一個示例可參見圖3，該色譜圖顯示了使用梯度2分離出的肉桂提取物。兩種洗脫時間非常晚的化合物在薄層色譜目標化合物之后較長時間才得到收集。
圖4和圖5顯示了使用所述技術分離出的野葛根提取物和五味子提取物。這三種天然產品提取物的色譜圖與薄層色譜板得出的結果類似，表明此項技術提供了一種適合的工作流程。一旦分析完成，樣品結果可根據需要電郵發送給用戶或打印出來。系統管理員可決定登錄準入權限、方法選擇和報告生成，進而完成系統配置和設置。系統管理員也可增加或減少用于分析選擇的可用方法個數。2545型四元梯度模塊可同時選擇四種溶劑，這提供了選擇多種緩沖液或替代型有機改性劑的可能性。制備型色譜架可便捷容納多根色譜柱和一對進樣器，從而增加了方法選擇的靈活性。
作為系統功能的最終確認，收集自野葛根提取物的餾份使用一臺分析型HPLC系統進行了再分析，如圖6所示。結果顯示分離和收集到野葛根的純凈單峰，這可用于后續的研發步驟。
結論
■ 沃特世的開放操作系統使化學師能僅通過走到液相色譜系統旁、登錄樣品信息、進樣、離開幾個步驟就能對其制備前的樣品進行分析。
■ 方法參數可自定義，從而能滿足個體實驗室工作流程的要求。
■ 由于可為一位化學師呈現所需的多種方法，因此能對潛在活性化合物的收集實現最優化。
■ 通過使用為其化合物量身打造的方法，化學師能用可能最短的時間從混合物中獲得更高質量的餾份，從而加快了研究過程的速度。
