청색 LED 조명 기술을 통한 TLC 플레이트의 화합물 수율 추정
Summary
본 프로토콜은 청색 LED 조명 기술을 사용하여 TLC 플레이트 상의 화합물의 수율을 추정하는 방법을 개발하였다. 이 접근법의 장점은 안전하고 효과적이며 저렴하며 연구원이 여러 샘플을 동시에 측정 할 수 있다는 것입니다.
Abstract
박막 크로마토그래피(TLC)는 미지 샘플의 수율을 정량화하기 위해 유기 화학 연구에 광범위하게 사용된 접근 가능한 분석 기술입니다. 본 연구는 청색 LED 조명기를 사용하여 TLC 플레이트에서 샘플의 수율을 추정하는 효과적이고 저렴하며 안전한 방법을 개발했습니다. 아스페르길루스 테레우스 로부터 추출된 로바스타틴은 본 연구에 사용된 예시 화합물이었다. 로바스타틴 표준에 기초한 회귀 모델을 사용하여 로바스타틴의 수율을 평가하였다. 세 가지 방법을 비교했습니다 : 생물학적 분석, UV 검출 및 청색 LED 조명. 결과는 청색 LED 조명 방법이 UV 검출 및 생물학적 분석 방법보다 훨씬 더 시간 효율적이라는 것을 보여주었습니다. 또한 청색 LED 조명은 생물학적 분석 방법의 생물학적 위험 (예 : 미생물 감염) 및 UV 검출 방법의 자외선 노출에 대한 우려 때문에 비교적 안전한 옵션이었습니다. GC, HPLC 및 HPTLC와 같이 독립적으로 작업하기 전에 특수 기기와 장기 교육이 필요한 값비싼 방법과 비교할 때 청색 LED 조명기를 사용하는 것은 TLC 플레이트에서 샘플의 수율을 추정하는 경제적인 옵션이었습니다.
Introduction
박막 크로마토 그래피 (TLC)는 유기 화학 1,2,3 분야에서 정성 및 정량 기술로 널리 사용됩니다. TLC의 주요 장점은 빠른 검출, 유연한 샘플 요구 사항을 제공하며 특수 장비가 필요하지 않다는것입니다 4. 현재까지 많은 고급 접근법이 확립되었지만 TLC는 여전히 혼합물에서 알려지지 않은 샘플을 식별하는 주요 방법입니다. 그러나 이 접근법의 과제는 특히 예산이 제한된 개발 실험실의 경우 샘플 수율을 정량화하기 위한 안전하고 저렴한 장비가 부족하다는 것입니다. 따라서 본 연구는 샘플의 수율을 추정하기 위해 TLC와 결합하는 효율적이고 안전하며 저렴한 방법을 개발하는 것을 목표로 했습니다.
엄격한 시료 요구 사항, 시간 소모 및 시료 준비 1,5를 위한 다단계 참여가 있는 고성능 TLC(HPTLC), 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC) 및 가스 크로마토그래피(GC)와 달리 TLC는 몇 가지 이점을 보여주었습니다. 첫째, 샘플 준비를 위해 조추출물이 HPLC 및 GC의 컬럼을 막을 수 있기 때문에 HPLC 및 GC는 조추출물을 검출할 수 없습니다. 둘째, 샘플이 UV에 적합하지 않거나 (HPLC 분석에 중요 함) 휘발성이 낮은 경우 (GC 분석에 중요 함) TLC를 이러한 샘플에 적용 할 수 있으며 시각화 시약을 사용하면 분리 된 샘플을 얇은 층에서 볼 수 있습니다 6,7,8. 셋째, 일반 사용자의 경우 HPLC 및 GC는 일반적으로 TLC에 비해 독립적으로 작업하기 전에 상대적으로 오랜 시간의 사전 교육이 필요합니다. 또한 고성능 TLC(HPTLC)로 알려진 정량적 TLC 분석은 고감도 스캐너로 TLC 플레이트의 정보를 디지털화할 수 있습니다. 그러나 HPTLC 시스템의 비용은 상대적으로 비쌉니다. 따라서 TLC 플레이트에서 샘플을 정량화하기 위한 비용 효율적이고 빠른 접근 방식을 개발하는 것은 중요한 주제입니다.
TLC 수율 정량화를 위해 유사한 방법이 개발되었습니다. 예를 들어, Johnson9 은 컴퓨터에 부착된 평판 스캐너를 사용하여 TLC 플레이트 상의 샘플을 정량화할 수 있는 기술을 보고했습니다. 2001년에, El-Gindy 등10 은 광학 밀도를 갖는 화합물을 검출하는데 사용된 TLC-농도계 방법을 개발하였고, 이 기술은 또한 Elkady 등[11]에 의해 적용되었다. 2007 년 Hess2 는 자외선과 결합 된 디지털 카메라를 사용하여 TLC 플레이트에서 화합물의 수율을 감지하기 위해 적용된 디지털 강화 TLC (DE-TLC) 방법을 발표했습니다. Hess는 또한 HPTLC와 DE-TLC 방법의 비용 차이를 비교하고 DE-TLC 방법이저렴한 비용으로 인해 고등학교 및 대학 실험실에서 사용될 수 있다고 결론지었습니다2. 그러나 TLC- 농도 측정 방법의 비용은 여전히 비쌌으며 자외선의 작동에는 사용자가 자외선에 노출 될 수있는 경우에 대비하여 적절한 사전 교육이 필요합니다. 따라서, TLC와 호환가능하여, 샘플 수율을 정량화하기 위한 효율적이고 안전하며 저렴한 방법을 개발하는 것이 바람직하다.
본 연구에서는 청색 LED 조명기를 사용하여 TLC 플레이트에서 샘플을 검출하는 프로토콜을 설명하고, 대역의 치수를 측정한 다음 화합물 수율을 결정하기 위해 높은 신뢰도(높은 R-제곱값)를 갖는 회귀 모델을 개발했습니다. 마지막으로, 청색 LED 조명 방법은 비교적 안전하다는 것을 알 수 있었습니다(vs. UV 검출 방법), 저렴한 (vs. GC, HPLC 및 HPTLC) 및 수율 정량화를 위한 효과적인(대 생물학적 분석 방법) 접근 방식.
Protocol
Representative Results
Discussion
본 연구에서는 HPTLC, HPLC 및 GC 방법과 같은 값 비싸고 전문화 된 장비를 사용하지 않고 화합물을 정량화하는 새로운 접근법 인 청색 LED 조명기를 설명했으며이 방법을 생물학적 분석 및 UV 검출 방법과 비교하여 정량화 성능을 평가했습니다. 그 결과, 청색 LED 조명 방법은 TLC 플레이트에서 표적 화합물의 수율을 정량화하는 데 사용되는 비교적 안전하고 효과적인 프로토콜이라는 결론을 내렸습니다…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 연구는 대만 과학 기술부 (MOST 108-2320-B-110-007-MY3)의 지원을 받았습니다.
Materials
| American bacteriological Agar | Condalab | 1802.00 | |
| Aspergillus terreus | ATCC 20542 | ||
| Blue-LED illuminator | MICROTEK | Bio-1000F | |
| Centrifuge | Thermo Scientific | HERAEUS Megafuge 8 | |
| Compact UV lamp | UVP | UVGL-25 | |
| Ethyl Acetate | MACRON | MA-H078-10 | |
| Filter Paper 125mm | ADVANTEC | 60311102 | |
| ImageJ | NIH | Freeware | https://imagej.nih.gov/ij/download.html |
| Lovastatin standard | ACROS | A0404262 | |
| MiBio Fluo | MICROTEK | V1.04 | |
| n-Hexane | C-ECHO | HH3102-000000-72EC | |
| OriginPro | OriginLab | 9.1 | https://www.originlab.com/origin |
| Potato dextrose broth H | STBIO MEDIA | 110533 | |
| Rotary evaporator | EYELA | SB-1000 | |
| Sulfuric acid | Fluka | 30743-2.5L-GL | |
| TLC silica gel 60 F254 | MERCK | 1.05554.0001 | |
| Trifluoroacetic acid | Alfa Aesar | 10229873 | |
| Ultrasonic vibration machine | DELTA | DC600 |
Riferimenti
- Pyka, A. Detection progress of selected drugs in TLC. BioMed Research International. 2014, 732078 (2014).
- Hess, A. V. I. Digitally enhanced thin-layer chromatography: An inexpensive, new technique for qualitative and quantitative analysis. Journal of Chemical Education. 84 (5), 842-847 (2007).
- Ullah, Q., Mohammad, A. Vitamins determination by TLC/HPTLC-a mini-review. Journal of Planar Chromatography – Modern TLC. 33 (5), 429-437 (2020).
- Chen, Z., Tao, H., Liao, L., Zhang, Z., Wang, Z. Quick identification of xanthine oxidase inhibitor and antioxidant from Erycibe obtusifolia by a drug discovery platform composed of multiple mass spectrometric platforms and thin-layer chromatography bioautography. Journal of Separation Science. 37 (16), 2253-2259 (2014).
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- Bocheńska, P., Pyka, A., Bocheńska, P., Bocheńska, B. Determination of acetylsalicylic acid in pharmaceutical drugs by TLC with densitometric detection in UV. Journal of Liquid Chromatography. 35 (10), 1346-1363 (2012).
- Poole, C. F. Planar chromatography at the turn of the century. Journal of Chromatography A. 856 (1-2), 399-427 (1999).
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- El-Gindy, A., Ashour, A., Abdel-Fattah, L., Shabana, M. M. First derivative spectrophotometric, TLC-densitometric, and HPLC determination of acebutolol HCL in presence of its acid-induced degradation product. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis. 24 (4), 527-534 (2001).
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- Musharraf, S. G., Ul Arfeen, ., Shoaib, Q., M, Development and validation of TLC-densitometric method for the quantification of a steroidal drug, danazol in its pharmaceutical formulations. Journal of Planar Chromatography – Modern TLC. 25 (4), 331-337 (2012).
