Abschätzung der Ausbeute von Compounds auf der TLC-Platte mittels Blue-LED-Beleuchtungstechnik
Summary
Das vorliegende Protokoll entwickelte eine Methode zur Abschätzung der Ausbeute von Verbindungen auf der TLC-Platte unter Verwendung der Blau-LED-Beleuchtungstechnik. Die Vorteile dieses Ansatzes sind, dass er sicher, effektiv und kostengünstig ist und es dem Forscher ermöglicht, mehrere Proben gleichzeitig zu messen.
Abstract
Die Dünnschichtchromatographie (TLC) ist eine zugängliche Analysetechnik, die in der organischen Chemie umfassend eingesetzt wurde, um die Ausbeute unbekannter Proben zu quantifizieren. Die vorliegende Studie entwickelte eine effektive, kostengünstige und sichere Methode, um die Ausbeute von Proben auf einer TLC-Platte mit dem blauen LED-Illuminator abzuschätzen. Lovastatin, extrahiert aus Aspergillus terreus , war die Beispielverbindung, die in der vorliegenden Studie verwendet wurde. Zur Bewertung der Ausbeute von Lovastatin wurden Regressionsmodelle verwendet, die auf dem Lovastatin-Standard basieren. Drei Methoden wurden verglichen: Bioassay, UV-Detektion und Blue-LED-Beleuchtung. Das Ergebnis zeigte, dass die Blue-LED-Beleuchtungsmethode deutlich zeiteffektiver ist als UV-Detektions- und Bioassay-Methoden. Darüber hinaus war die Blau-LED-Beleuchtung eine relativ sichere Option, da biologische Gefahren bei der Bioassay-Methode (z. B. mikrobielle Infektion) und UV-Exposition bei der UV-Detektionsmethode besorgt waren. Im Vergleich zu den teuren Methoden, die spezielle Instrumente und langes Training erfordern, bevor sie unabhängig arbeiten können, wie GC, HPLC und HPTLC, war die Verwendung des Blue-LED-Illuminators eine wirtschaftliche Option, um die Ausbeute von Proben von einer TLC-Platte abzuschätzen.
Introduction
Die Dünnschichtchromatographie (TLC) ist als qualitative und quantitative Technik auf dem Gebiet der organischen Chemie weit verbreitet 1,2,3. Die Hauptvorteile von TLC sind, dass es eine schnelle Erkennung und flexible Probenanforderungen bietet und keine spezielle Ausrüstung erfordert4. Obwohl viele fortschrittliche Ansätze etabliert wurden, ist TLC bis heute die Hauptmethode zur Identifizierung unbekannter Proben in einem Gemisch. Die Herausforderung dieses Ansatzes ist jedoch der Mangel an sicheren und kostengünstigen Geräten zur Quantifizierung der Probenausbeute, insbesondere für Entwicklungslaboratorien mit begrenzten Budgets. Die vorliegende Studie zielte daher darauf ab, eine effiziente, sichere und kostengünstige Methode in Kombination mit TLC zu entwickeln, um die Ausbeute der Proben abzuschätzen.
Im Gegensatz zu Hochleistungs-TLC (HPTLC), Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) und Gaschromatographie (GC) mit strengen Probenanforderungen, zeitaufwändig und Mehrschritt-Beteiligung für die Probenvorbereitung 1,5 zeigte TLC mehrere Vorteile. Erstens können HPLC und GC für die Probenvorbereitung den Rohextrakt nicht nachweisen, da der Rohextrakt die Säule von HPLC und GC verstopfen kann. Zweitens, wenn die Proben nicht UV-geeignet sind (wichtig für die HPLC-Analyse) oder mit geringer Flüchtigkeit (wichtig für die GC-Analyse), kann TLC auf diese Proben angewendet werden, und die Verwendung von Visualisierungsreagenz macht die isolierten Proben auf dünnen Schichtensichtbar 6,7,8. Drittens erfordern HPLC und GC für allgemeine Anwender im Vergleich zu TLC im Allgemeinen ein relativ langes Vortraining, bevor sie unabhängig arbeiten können. Darüber hinaus kann die quantitative TLC-Analyse, bekannt als Hochleistungs-TLC (HPTLC), die Informationen auf einer TLC-Platte mit einem hochempfindlichen Scanner digitalisieren. Die Kosten für das HPTLC-System sind jedoch relativ teuer. Daher ist die Entwicklung eines kostengünstigen und schnellen Ansatzes zur Quantifizierung von Proben auf der TLC-Platte ein wichtiges Thema.
Ähnliche Methoden wurden für die TLC-Ertragsquantifizierung entwickelt; Zum Beispiel berichtete Johnson9 über eine Technik, die die Quantifizierung der Proben auf einer TLC-Platte ermöglicht, indem ein Flachbettscanner verwendet wird, der an einen Computer angeschlossen ist. Im Jahr 2001 entwickelten El-Gindy et al.10 die TLC-densitometrische Methode, mit der die Verbindung mit optischer Dichte nachgewiesen wurde, und die Technik wurde auch von Elkady et al.11 angewendet. Im Jahr 2007 präsentierte Hess2 die digital enhanced-TLC (DE-TLC) Methode, die angewendet wird, um die Ausbeute einer Verbindung auf einer TLC-Platte mit einer Digitalkamera in Kombination mit UV-Licht zu detektieren. Hess verglich auch die Kostenunterschiede zwischen HPTLC- und DE-TLC-Methode und kam zu dem Schluss, dass die DE-TLC-Methode aufgrund ihrer erschwinglichen Kosten in High-School- und College-Labors verwendet werden könnte2. Die Kosten für die TLC-densitometrische Methode waren jedoch immer noch teuer, und der Betrieb von ultraviolettem Licht erfordert eine angemessene Vorschulung, falls die Benutzer ultravioletter Strahlung ausgesetzt werden könnten. Daher ist es wünschenswert, in Übereinstimmung mit TLC eine effiziente, sichere und kostengünstige Methode zur Quantifizierung der Probenausbeute zu entwickeln.
Die vorliegende Studie beschrieb ein Protokoll zur Detektion der Probe auf einer TLC-Platte unter Verwendung des blauen LED-Illuminators und entwickelte ein Regressionsmodell mit hoher Zuverlässigkeit (hoher R-Quadrat-Wert), um die Abmessungen der Bänder zu messen und dann die Wirkstoffausbeute zu bestimmen. Schließlich wurde festgestellt, dass die Blau-LED-Beleuchtungsmethode eine relativ sichere (vs. UV-Detektionsmethode), billig (vs. GC, HPLC und HPTLC) und effektiver (vs. Bioassay-Methode) Ansatz zur Ertragsquantifizierung.
Protocol
Representative Results
Discussion
Die vorliegende Studie beschrieb einen neuen Ansatz, den Blue-LED-Illuminator, zur Quantifizierung von Verbindungen ohne Verwendung teurer und spezialisierter Geräte wie HPTLC-, HPLC- und GC-Methode, und die Methode wurde mit den Bioassay- und UV-detektierten Methoden verglichen, um die Quantifizierungsleistung zu bewerten. Als Ergebnis wurde der Schluss gezogen, dass die Blue-LED-Beleuchtungsmethode ein relativ sicheres und effektives Protokoll ist, das verwendet wird, um die Ausbeute von Zielverbindungen auf der TLC-P…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Diese Studie wurde vom Ministerium für Wissenschaft und Technologie, Taiwan unterstützt (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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- 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).
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