目的
使用沃特世MV-10 ASFE™系統有選擇性地從復雜的天然產物基質中萃取和富集巨大戟醇,以便實現下游色譜分析和純化的方法優化。
背景
天然產物一直是藥物研發和藥物發展線索的巨大來源。尚待開發的生物資源與篩選、分離和合成中的技術成果相結合,使天然產物藥物的研發工作再次煥發活力。
天然產物研究中的一個關鍵步驟是分離具有生物活性的化合物,而這些化合物通常濃度很低,往往被復雜的樣品基質所掩蓋。這種復雜性成為了隨后進行的色譜分析,尤其是制備型色譜分析的一項挑戰。由于目標化合物和基質共同競爭色譜柱上的結合位點,因此樣品的上樣量和純化通量均會受到嚴重限制。在收集到所需量的化合物之前,需要進行重復操作,這個過程即費時又費力。
通過MV-10 ASFE系統實現了超臨界流體萃取(SFE)從大戟屬植物的膠液中萃取出巨大戟醇,是一種高效而特別的方法。
如圖1所示,巨大戟醇是一種天然的具有生物活性的化合物,人們正在對其進行研究,將其用作一種治療獲得性免疫缺乏綜合征(AIDS)的藥物。目前,巨大戟醇的分離方法是使用正己烷萃取大戟屬植物,然后進行色譜純化。由于樣品的復雜性導致了整個工藝的收益率非常低。
解決方案
所有超臨界流體萃取均在MV-10 ASFE系統上進行。將200 mg的乳膠顆粒裝入一個5 mL的容器中,總流速為5 g/min,使用10%的正己烷作為共溶劑。
圖2A和圖2B顯示了使用溶液萃取得到的巨大戟醇標準品和乳膠萃取物的SFC色譜圖。盡管出現很強的質譜信號響應,在原樣品中的巨大戟醇百分比重量預計小于0.5%(w/w)。圖2B中的溶劑萃取物與圖2C中的超臨界萃取物之間差異明顯,在圖2C的超臨界流體萃取物中,大部分色譜峰在第4分鐘后都被消除,呈現出一個更干凈、更簡潔的色譜圖。需要注意的是,圖2C中的色譜峰僅與SFC中狹窄的共溶劑濃度范圍(15%~30%)相對應。使用梯度聚焦可以輕松地開展進一步的方法優化,以保證巨大戟醇能從樣品基質中完全分離出來。此外,與溶劑萃取相比,巨大戟醇在超臨界流體萃取物的含量明顯增大,從而實現了高效的色譜純化。
總結
在精心篩選的條件下,通過超臨界流體萃取可以萃取出大戟屬植物中80%以上的巨大戟醇。通過對比溶劑萃取與超臨界流體萃取萃出物的SFC/MS色譜圖,可以得知超臨界流體萃取比溶劑萃取具有更高的專屬性和效率。因此,樣品復雜性得到了顯著的降低,能夠較容易地進行色譜方法優化。超臨界流體萃取萃出物中目標化合物的含量也得到了提高,從而能夠更高效地對目標化合物進行色譜純化。