Summary

通过蓝光LED照明技术 估算 TLC板上化合物的产量

Published: October 06, 2022
doi:

Summary

本协议开发了一种使用蓝光LED照明技术估计TLC板上化合物产量的方法。这种方法的优点是安全、有效、便宜,并允许研究人员同时测量多个样品。

Abstract

薄层色谱(TLC)是一种可访问的分析技术,已广泛用于有机化学研究,以量化未知样品的产量。本研究开发了一种有效、廉价且安全的方法来使用蓝光LED照明器估计TLC板上样品的产量。从 土曲霉 中提取的洛伐他汀是本研究中使用的示例化合物。基于洛伐他汀标准的回归模型用于评估洛伐他汀的产量。比较了三种方法:生物测定,紫外线检测和蓝光LED照明。结果表明,蓝光LED照明方法比紫外检测和生物测定方法具有显著的时效性。此外,由于生物测定方法中的生物危害(例如微生物感染)和紫外线检测方法中的紫外线暴露,蓝光LED照明是一种相对安全的选择。与在独立工作之前需要专业仪器和长期培训的昂贵方法(如GC、HPLC和HPTLC)相比,使用蓝光LED照明器是估算TLC板样品产量的经济选择。

Introduction

薄层色谱(TLC)被广泛用作有机化学领域的定性和定量技术123。TLC的主要优点是检测速度快,样品要求灵活,不需要专用设备4.迄今为止,尽管已经建立了许多先进的方法,但TLC仍然是识别混合物中未知样品的主要方法。然而,这种方法的挑战是缺乏安全且廉价的设备来量化样品产量,特别是对于开发预算有限的实验室。因此,本研究旨在开发一种高效、安全且廉价的方法,结合TLC来估计样品的产量。

与高效TLC(HPTLC)、高效液相色谱(HPLC)和气相色谱(GC)不同,TLC具有严格的样品要求,耗时长,并且涉及样品制备多步骤1,5TLC表现出几个优点。首先,对于样品制备,HPLC和GC无法检测到粗提取物,因为粗提取物可能会堵塞HPLC和GC的色谱柱。其次,当样品不适合紫外线(对HPLC分析很重要)或挥发性低(对GC分析很重要)时,可以将TLC应用于这些样品,并且使用可视化试剂使分离的样品在薄层678上可见。第三,对于一般用户来说,与TLC相比,HPLC和GC在独立工作之前通常需要相对较长的预训练时间。此外,定量TLC分析,称为高性能TLC(HPTLC),可以使用高灵敏度扫描仪将TLC板上的信息数字化。然而,HPTLC系统的成本相对昂贵。因此,开发一种经济高效且快速的方法来定量TLC板上的样品是一个重要的主题。

已经开发了类似的TLC产量定量方法;例如,Johnson9 报告了一种技术,该技术允许使用连接到计算机的平板扫描仪对TLC板上的样品进行定量。2001年,El-Gindy等人10 开发了TLC-密度测定法,该方法用于检测具有光密度的化合物,该技术也被Elkady等人11应用。2007年,Hess2 提出了数字增强TLC(DE-TLC)方法,该方法用于使用结合紫外光的数码相机检测TLC板上化合物的产量。Hess还比较了HPTLC和DE-TLC方法之间的成本差异,并得出结论,DE-TLC方法由于其可承受的成本2而可用于高中和大学实验室。然而,TLC密度法的成本仍然昂贵,并且紫外线的操作需要足够的预培训,以防用户可能暴露于紫外线辐射。因此,与TLC兼容,开发一种高效,安全且廉价的方法来定量样品产量是可取的。

本研究描述了一种使用蓝光LED照明器检测TLC板上样品的协议,并开发了一种具有高可靠性(高R平方值)的回归模型来测量条带的尺寸,然后确定化合物产量。最后,发现蓝光LED照明方法相对安全(紫外线检测方法),便宜(GC、HPLC 和 HPTLC)以及用于产量定量的有效(与生物测定方法相比)。

Protocol

使用洛伐他汀作为示例描述本协议。洛伐他汀是从一周大的 土曲霉中提取的。 1. 化合物萃取 注:有关化合物提取的详细信息,请参见 图1。 在30°C的马铃薯葡萄糖琼脂(PDA,见材料表)培养基上培养土曲霉。 将培养物在40°C干燥24小时。使用灭菌的镊子将干燥的培养物转移到50 m…

Representative Results

本研究介绍了用于估计化合物产量的蓝光LED照明方法,该方法得到了验证,并与生物测定和紫外线检测方法进行了比较(表1)。基于3种方法的条带维数和标准品浓度分别建立了回归模型,以预测样品的产量。首先,在生物测定方法的结果中,抑制区尺寸与洛伐他汀标准品尺寸之间的R平方为0.99,回归模型预测的样品产率为0.56mg(图2)。其次,在UV检测方法中,?…

Discussion

本研究描述了一种新的方法,即蓝光LED照明器,无需使用昂贵和专门的设备(如HPTLC,HPLC和GC方法)即可定量化合物,并将该方法与生物测定和紫外检测方法进行比较以评估定量性能。因此,得出的结论是,蓝光LED照明方法是一种相对安全有效的方案,用于量化TLC板上目标化合物的产率。

以前的研究已经报道了几种不使用专用定量设备的定量方法,并且所有研究表明定量的准…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

这项研究得到了台湾科技部的支持(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

Referências

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Citar este artigo
Chou, K., Tsai, H. Estimating the Yield of Compounds on the TLC Plate via the Blue-LED Illumination Technique. J. Vis. Exp. (188), e64230, doi:10.3791/64230 (2022).

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