Estimación del rendimiento de compuestos en la placa TLC mediante la técnica de iluminación Blue-LED
Summary
El presente protocolo desarrolló un método para estimar el rendimiento de compuestos en la placa TLC utilizando la técnica de iluminación azul-LED. Las ventajas de este enfoque son que es seguro, efectivo, económico y permite al investigador medir múltiples muestras simultáneamente.
Abstract
La cromatografía en capa fina (TLC) es una técnica analítica accesible que se ha utilizado ampliamente en la investigación de química orgánica para cuantificar el rendimiento de muestras desconocidas. El presente estudio desarrolló un método efectivo, barato y seguro para estimar el rendimiento de las muestras en una placa TLC utilizando el iluminador LED azul. La lovastatina extraída de Aspergillus terreus fue el compuesto de ejemplo utilizado en el presente estudio. Se utilizaron modelos de regresión basados en el estándar de lovastatina para evaluar el rendimiento de lovastatina. Se compararon tres métodos: bioensayo, detección UV e iluminación LED azul. El resultado mostró que el método de iluminación LED-azul es significativamente más efectivo en el tiempo que los métodos de detección UV y bioensayo. Además, la iluminación LED azul fue una opción relativamente segura debido a la preocupación por los peligros biológicos en el método de bioensayo (por ejemplo, infección microbiana) y la exposición ultravioleta en el método de detección UV. En comparación con los métodos costosos que requieren instrumentos especializados y capacitación a largo plazo antes de trabajar de forma independiente, como GC, HPLC y HPTLC, el uso del iluminador LED azul fue una opción económica para estimar el rendimiento de las muestras de una placa TLC.
Introduction
La cromatografía en capa fina (TLC) es ampliamente utilizada como técnica cualitativa y cuantitativa en el campo de la química orgánica 1,2,3. Las principales ventajas de TLC son que proporciona una detección rápida, requisitos de muestra flexibles y no requiere equipos especializados4. Hasta la fecha, a pesar de que se han establecido muchos enfoques avanzados, TLC sigue siendo el método principal para identificar muestras desconocidas en una mezcla. Sin embargo, el desafío de este enfoque es la falta de equipos seguros y económicos para cuantificar el rendimiento de la muestra, especialmente para desarrollar laboratorios con presupuestos limitados. El presente estudio, por lo tanto, tuvo como objetivo desarrollar un método eficiente, seguro y económico combinado con TLC para estimar el rendimiento de las muestras.
A diferencia de la TLC de alta resolución (HPTLC), la cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) y la cromatografía de gases (GC) con requisitos estrictos de muestra, tiempo y participación de múltiples pasos para la preparación de muestras1,5, TLC mostró varias ventajas. Primero, para la preparación de la muestra, la HPLC y el GC no pueden detectar el extracto crudo porque el extracto crudo puede tapar la columna de HPLC y GC. En segundo lugar, cuando las muestras no son aptas para UV (importante para el análisis de HPLC) o con baja volatilidad (importante para el análisis de GC), se puede aplicar TLC a estas muestras, y el uso de reactivo de visualización hace que las muestras aisladas sean visibles en capas delgadas 6,7,8. En tercer lugar, para los usuarios generales, HPLC y GC generalmente requieren un tiempo relativamente largo de capacitación previa antes de trabajar de forma independiente, en comparación con TLC. Además, el análisis cuantitativo de TLC, conocido como TLC de alto rendimiento (HPTLC), puede digitalizar la información en una placa TLC con un escáner altamente sensible. Sin embargo, el costo del sistema HPTLC es relativamente caro. Como tal, el desarrollo de un enfoque rentable y rápido para cuantificar muestras en la placa TLC es un tema importante.
Se han desarrollado métodos similares para la cuantificación del rendimiento de TLC; por ejemplo, Johnson9 informó de una técnica que permite la cuantificación de las muestras en una placa TLC mediante el uso de un escáner plano conectado a una computadora. En 2001, El-Gindy et al.10 desarrollaron el método TLC-densitométrico, que fue utilizado para detectar el compuesto con densidad óptica, y la técnica también fue aplicada por Elkady et al.11. En 2007, Hess2 presentó el método digitalmente mejorado TLC (DE-TLC) aplicado para detectar el rendimiento de un compuesto en una placa TLC utilizando una cámara digital combinada con luz UV. Hess también comparó las diferencias de costos entre el método HPTLC y el método DE-TLC y concluyó que el método DE-TLC podría usarse en laboratorios de escuelas secundarias y universidades debido a su costo asequible2. Sin embargo, el costo del método TLC-densitométrico seguía siendo caro, y la operación de la luz ultravioleta requiere un entrenamiento previo adecuado en caso de que los usuarios puedan exponerse a la radiación ultravioleta. Por lo tanto, compatible con TLC, es deseable desarrollar un método eficiente, seguro y económico para cuantificar el rendimiento de la muestra.
El presente estudio describió un protocolo para detectar la muestra en una placa TLC utilizando el iluminador LED-azul, y desarrolló un modelo de regresión con alta confiabilidad (alto valor R-cuadrado) para medir las dimensiones de las bandas y luego determinar el rendimiento compuesto. Finalmente, se encontró que el método de iluminación azul-LED es relativamente seguro (vs. Método de detección UV), barato (vs. GC, HPLC y HPTLC), y un enfoque efectivo (frente al método de bioensayo) para la cuantificación del rendimiento.
Protocol
Representative Results
Discussion
El presente estudio describió un nuevo enfoque, el iluminador azul-LED, para cuantificar compuestos sin utilizar equipos costosos y especializados, como HPTLC, HPLC y GC, y el método se comparó con los métodos de bioensayo y UV detectados para evaluar el rendimiento de cuantificación. Como resultado, se concluyó que el método de iluminación blue-LED es un protocolo relativamente seguro y efectivo utilizado para cuantificar el rendimiento de compuestos específicos en la placa TLC.
Estu…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este estudio fue apoyado por el Ministerio de Ciencia y Tecnología de Taiwán (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).
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