Estimering av utbyttet av forbindelser på TLC-platen via blå-LED-belysningsteknikken
Summary
Den nåværende protokollen utviklet en metode for å estimere utbyttet av forbindelser på TLC-platen ved hjelp av blå-LED-belysningsteknikken. Fordelene med denne tilnærmingen er at den er trygg, effektiv, billig og lar forskeren måle flere prøver samtidig.
Abstract
Tynnsjiktskromatografi (TLC) er en tilgjengelig analytisk teknikk som har blitt mye brukt i organisk kjemiforskning for å kvantifisere utbyttet av ukjente prøver. Denne studien utviklet en effektiv, billig og sikker metode for å estimere utbyttet av prøver på en TLC-plate ved hjelp av blå-LED-belysningen. Lovastatin ekstrahert fra Aspergillus terreus var eksempelforbindelsen som ble brukt i denne studien. Regresjonsmodeller basert på lovastatinstandarden ble brukt til å evaluere utbyttet av lovastatin. Tre metoder ble sammenlignet: bioassay, UV-deteksjon og blå-LED-belysning. Resultatet viste at blå-LED-belysningsmetoden er betydelig mer tidseffektiv enn UV-deteksjon og bioassay-metoder. I tillegg var blå-LED-belysningen et relativt trygt alternativ på grunn av bekymringen for biologiske farer i bioassay-metoden (f.eks. Mikrobiell infeksjon) og ultrafiolett eksponering i UV-deteksjonsmetoden. Sammenlignet med de dyre metodene som krever spesialiserte instrumenter og langsiktig opplæring før de jobber selvstendig, for eksempel GC, HPLC og HPTLC, var bruk av blå-LED-belysningen et økonomisk alternativ for å estimere utbyttet av prøver fra en TLC-plate.
Introduction
Tynnsjiktskromatografi (TLC) er mye brukt som en kvalitativ og kvantitativ teknikk innen organisk kjemi 1,2,3. De viktigste fordelene med TLC er at det gir rask deteksjon, fleksible prøvekrav, og krever ikke spesialutstyr4. Til dags dato, selv om mange avanserte tilnærminger er etablert, er TLC fortsatt den viktigste metoden for å identifisere ukjente prøver i en blanding. Utfordringen med denne tilnærmingen er imidlertid mangelen på trygt og billig utstyr for å kvantifisere prøveutbyttet, spesielt for å utvikle laboratorier med begrensede budsjetter. Den foreliggende studien hadde derfor som mål å utvikle en effektiv, sikker og billig metode kombinert med TLC for å estimere utbyttet av prøvene.
I motsetning til høyytelses TLC (HPTLC), høyytelses væskekromatografi (HPLC) og gasskromatografi (GC) med strenge prøvekrav, tidkrevende og involvering av flertrinn for prøvepreparering1,5, viste TLC flere fordeler. For det første, for prøvepreparering, kan HPLC og GC ikke oppdage råekstraktet fordi råekstraktet kan plugge kolonnen til HPLC og GC. For det andre, når prøvene ikke er UV-egnet (viktig for HPLC-analyse) eller med lav volatilitet (viktig for GC-analyse), kan TLC påføres disse prøvene, og bruken av visualiseringsreagens gjør de isolerte prøvene synlige på tynne lag 6,7,8. For det tredje, for generelle brukere, krever HPLC og GC generelt relativt lang tids forhåndsopplæring før de jobber uavhengig, sammenlignet med TLC. I tillegg kan kvantitativ TLC-analyse, kjent som høyytelses TLC (HPTLC), digitalisere informasjonen på en TLC-plate med en svært sensitiv skanner. Imidlertid er kostnaden for HPTLC-systemet relativt dyrt. Som sådan er det et viktig tema å utvikle en kostnadseffektiv og rask tilnærming for å kvantifisere prøver på TLC-platen.
Lignende metoder er utviklet for kvantifisering av TLC-utbytte; for eksempel rapporterte Johnson9 en teknikk som tillater kvantifisering av prøvene på en TLC-plate ved å bruke en planskanner festet til en datamaskin. I 2001 utviklet El-Gindy et al.10 den TLC-densitometriske metoden, som ble brukt til å oppdage forbindelsen med optisk tetthet, og teknikken ble også brukt av Elkady et al.11. I 2007 presenterte Hess2 metoden digitalt forbedret TLC (DE-TLC) som ble brukt til å oppdage utbyttet av en forbindelse på en TLC-plate ved hjelp av et digitalkamera kombinert med UV-lys. Hess sammenlignet også kostnadsforskjellene mellom HPTLC og DE-TLC-metoden og konkluderte med at DE-TLC-metoden kunne brukes i videregående og høyskolelaboratorier på grunn av den rimelige prisen2. Imidlertid var kostnaden for TLC-densitometrisk metode fortsatt dyr, og driften av ultrafiolett lys krever tilstrekkelig forhåndsopplæring i tilfelle brukerne kan bli utsatt for ultrafiolett stråling. Derfor, kompatibel med TLC, er det ønskelig å utvikle en effektiv, sikker og billig metode for å kvantifisere prøveutbyttet.
Denne studien beskrev en protokoll for å oppdage prøven på en TLC-plate ved hjelp av blå-LED-belysningen, og utviklet en regresjonsmodell med høy pålitelighet (høy R-kvadratverdi) for å måle dimensjonene til båndene, og deretter bestemme det sammensatte utbyttet. Til slutt ble det funnet at blå-LED-belysningsmetoden er relativt sikker (vs. UV-deteksjonsmetode), billig (vs. GC, HPLC og HPTLC), og effektiv (vs. bioassay metode) tilnærming for avkastningskvantifisering.
Protocol
Representative Results
Discussion
Denne studien beskrev en ny tilnærming, blå-LED-belysningen, for å kvantifisere forbindelser uten å bruke dyrt og spesialisert utstyr, som HPTLC, HPLC og GC-metoden, og metoden ble sammenlignet med bioassay og UV-oppdagede metoder for å evaluere kvantifiseringsytelsen. Som et resultat ble det konkludert med at blå-LED-belysningsmetoden er en relativt sikker og effektiv protokoll som brukes til å kvantifisere utbyttet av målrettede forbindelser på TLC-platen.
Tidligere studier har rapp…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Denne studien ble støttet av departementet for vitenskap og teknologi, Taiwan (MOST 108-2320-B-110-007-MY3).
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).
- Duncan, J. D. Chiral separations: A comparison of HPLC and TLC. Journal of Liquid Chromatography. 13 (14), 2737-2755 (1990).
- Sherma, J. Thin-layer chromatography in food and agricultural analysis. Journal of Chromatography A. 880 (1-2), 129-147 (2000).
- 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).
- Rapid Johnson, M. E. simple quantitation in thin-layer chromatography using a flatbed scanner. Journal of Chemical Education. 77 (3), 368-372 (2000).
- 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).
- Elkady, E. F., Mahrouse, M. A. Reversed-phase ion-pair HPLC and TLC-densitometric methods for the simultaneous determination of ciprofloxacin hydrochloride and metronidazole in tablets. Chromatographia. 73 (3-4), 297-305 (2011).
- 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).
