Оценка выхода соединений на пластине TLC с помощью метода сине-светодиодного освещения
Summary
В настоящем протоколе разработан метод оценки выхода соединений на пластине TLC с использованием метода сине-светодиодного освещения. Преимущества такого подхода заключаются в том, что он безопасен, эффективен, недорог и позволяет исследователю измерять несколько образцов одновременно.
Abstract
Тонкослойная хроматография (TLC) является доступным аналитическим методом, который широко используется в исследованиях органической химии для количественной оценки выхода неизвестных образцов. В настоящем исследовании был разработан эффективный, дешевый и безопасный метод оценки выхода образцов на пластине TLC с использованием синего светодиодного осветителя. Ловастатин, извлеченный из Aspergillus terreus , был примером соединения, используемого в настоящем исследовании. Регрессионные модели, основанные на стандарте ловастатина, были использованы для оценки выхода ловастатина. Сравнивались три метода: биоанализ, УФ-детектирование и сине-светодиодное освещение. Результат показал, что метод сине-светодиодного освещения значительно более эффективен по времени, чем методы обнаружения ультрафиолета и биоанализа. Кроме того, синее светодиодное освещение было относительно безопасным вариантом из-за обеспокоенности биологическими опасностями в методе биоанализа (например, микробная инфекция) и ультрафиолетовым воздействием в методе обнаружения ультрафиолета. По сравнению с дорогостоящими методами, требующими специализированных приборов и длительного обучения перед самостоятельной работой, такими как GC, HPLC и HPTLC, использование синего светодиодного осветителя было экономичным вариантом для оценки выхода образцов из пластины TLC.
Introduction
Тонкослойная хроматография (ТЛК) широко используется как качественная и количественная методика в области органической химии 1,2,3. Основными преимуществами TLC являются то, что он обеспечивает быстрое обнаружение, гибкие требования к образцам и не требует специализированного оборудования4. На сегодняшний день, несмотря на то, что было установлено много передовых подходов, TLC по-прежнему является основным методом идентификации неизвестных образцов в смеси. Однако проблема этого подхода заключается в отсутствии безопасного и недорогого оборудования для количественной оценки выхода проб, особенно для развивающихся лабораторий с ограниченными бюджетами. Таким образом, настоящее исследование было направлено на разработку эффективного, безопасного и недорогого метода в сочетании с TLC для оценки выхода образцов.
В отличие от высокоэффективного TLC (HPTLC), высокоэффективной жидкостной хроматографии (HPLC) и газовой хроматографии (GC) со строгими требованиями к образцам, трудоемкими и участием многоступенчатой для пробоподготовки 1,5, TLC показал ряд преимуществ. Во-первых, для пробоподготовки ВЭЖХ и ГК не могут обнаружить сырой экстракт, поскольку сырой экстракт может заткнуть колонну ВЭЖХ и ГХ. Во-вторых, когда образцы не подходят для УФ-излучения (важно для анализа ВЭЖХ) или с низкой летучестью (важно для анализа ГК), К этим образцам может быть применен TLC, а использование реагента визуализации делает изолированные образцы видимыми на тонких слоях 6,7,8. В-третьих, для обычных пользователей ВЭЖХ и ГК, как правило, требуют относительно длительного времени предварительной подготовки перед самостоятельной работой по сравнению с TLC. Кроме того, количественный анализ TLC, известный как высокопроизводительный TLC (HPTLC), может оцифровать информацию на пластине TLC с помощью высокочувствительного сканера. Однако стоимость системы ВЭЖХ относительно дорогая. Таким образом, разработка экономически эффективного и быстрого подхода к количественной оценке образцов на пластине TLC является важной темой.
Аналогичные методы были разработаны для количественной оценки урожайности TLC; Например, Джонсон9 сообщил о методе, который позволяет количественно оценить образцы на пластине TLC с помощью планшетного сканера, подключенного к компьютеру. В 2001 году El-Gindy et al.10 разработали TLC-денситометрический метод, который использовался для обнаружения соединения с оптической плотностью, и этот метод также был применен Elkady et al.11. В 2007 году Hess2 представил метод цифрового усовершенствования TLC (DE-TLC), применяемый для обнаружения выхода соединения на пластине TLC с использованием цифровой камеры в сочетании с ультрафиолетовым светом. Гесс также сравнил разницу в стоимости между методом HPTLC и DE-TLC и пришел к выводу, что метод DE-TLC может использоваться в лабораториях средней школы и колледжа из-за его доступной стоимости2. Тем не менее, стоимость TLC-денситометрического метода все еще была дорогой, и работа ультрафиолетового света требует адекватной предварительной подготовки на случай, если пользователи могут подвергнуться воздействию ультрафиолетового излучения. Поэтому, совместимый с TLC, желательно разработать эффективный, безопасный и недорогой метод количественной оценки выхода образца.
В настоящем исследовании описан протокол обнаружения образца на пластине TLC с использованием синего светодиодного осветителя и разработана регрессионная модель с высокой надежностью (высоким значением R-квадрата) для измерения размеров полос, а затем определения выхода соединения. Наконец, было установлено, что метод сине-светодиодного освещения является относительно безопасным (vs. Метод УФ-детектирования), дешевый (vs. GC, ВЭЖХ и ВЭЖХ) и эффективный (по сравнению с методом биоанализа) подход к количественной оценке урожайности.
Protocol
Representative Results
Discussion
В настоящем исследовании описан новый подход, синий светодиодный осветитель, для количественной оценки соединений без использования дорогостоящего и специализированного оборудования, такого как метод ВЭЖХ, ВЭЖХ и ГК, и этот метод сравнивали с методами биоанализа и УФ-детектирования ?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Это исследование было поддержано Министерством науки и технологий Тайваня (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
- 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).
