ウコン粉末からの 3 つのクルクミノイドの抽出と精製

計装:
フラッシュ: puriFlash® XS520
TLC: Plate Express TLCプレートリーダー
マススペック: ex expression CMS® コンパクト質量分析計
サンプリング: ASAP®® 直接分析プローブ

序言

クルクミノイドは、ウコンの根 (Curcuma longa) に由来する天然のポリフェノール化合物です。 抗酸化作用があると報告されています1. クルクミンはウコンに含まれる主要なクルクミノイドです。 栄養補助食品や化粧品の成分、料理の香料、黄橙色の食品着色料として一般的に使用されています。

このアプリケーション ノートでは、Advion Interchim Scientific puriFlash を使用したフラッシュ クロマトグラフィーを使用して、ウコン粉末から 3 つのクルクミノイドを分離および精製する方法について説明します。® XS520 Plus、Plate Express™ TLC プレートリーダーおよび ex を使用した質量分析を備えた TLC expression CMS® CMS が表示されます。 分数は、大気固体分析プローブ (ASAP) を使用して特定されました。®).

クルクミノイド抽出

ウコン粉末を秤量し(57.3g)、広口ガラス瓶に移した。 エタノール(250mL、200プルーフ)をボトルに加え、ホイルで覆いながら混合物を18時間撹拌した。 目的の化合物は光に敏感です。 次に、スラリーを濾過し、濾液を濃縮乾固して、琥珀色の油(6.4g)を形成した。

図1: クルクミノイドの構造。

図2: 市販のウコン粉末(左)と粗抽出油(右)。

TLC/MS分析

exとペアになったAdvion Interchim Scientific Plate Express™ expression CMS® CMS により、精製やサンプル調製を必要とせずに、TLC プレート上のスポットを簡単に識別することができます (図 3)。

最初の TLC 分析では、4 つのスポットが示されました (ジクロロメタン:メタノール、97:3)。 対象のクルクミノイドで予想されるように、下の 3 つのスポットは強い蛍光性を示しました。 TLC スポットは、負イオン モードで APCI イオン化によって分析されました。 下の XNUMX つのスポットは、質量分析によって特徴付けられました。

図3: Advion Interchim Scientific ex expression CMS® CMS と Plate Express™ TLC プレート リーダー (左) と TLC プレート抽出ヘッドの拡大図 (右)。

図4: 365 nm で視覚化された開発済み TLC プレート。 クルクミン (上)、デメトキシクルクミン (中)、およびビスデメトキシクルクミン (下) の質量スペクトルの結果。

フラッシュ浄化

TLC で示された分離がそのまま最適であったため、アイソクラティック メソッドを使用しました。 粗物質を25g、15μmの球状シリカゲルカラム(PF-15SIHC-F0025)で精製した。 25 mg の粗重量を 15 mg のシリカゲルに乾式装填し、15 g 乾式装填カートリッジ (PF-DLE-F0025) に装填しました。

図5: 開発された TLC プレートから得られたフラッシュ クロマトグラム。

ASAPによるフラクション同定®/ CMS

ex expression CMS® ASAP を使用した CMS® Direct Analysis Probe により、LC/MS やサンプルの調整を必要とせずに、化合物を簡単に同定できます。

純粋な画分 (1.1、1.3、および 1.5) は、ASAP を使用して分析しました。® APCI イオン化および正極性 CMS を備えたプローブ。 ただし、クルクミノイドは APCI の正極性と負極性の両方でよくイオン化しますが、(M+H)+ イオンはフラグメンテーションが少ないことを示しました。 検出された質量は、理論上の [M+H] と一致しています。+ m/z 値。

図6: Advion Interchim Scientific ASAP® 直接分析プローブは、ex の APCI 対応イオン源に直接挿入されます。 expression CMS® CMS。

図7: 分数の質量スペクトル。

精製された画分を濃縮乾固して、それぞれ固体I(14.1mg)、II(5.6mg)およびIII(6.7mg)を得た。これは、53.4%でクルクミン(I)、デメトキシクルクミン(II)、およびビスデメトキシクルクミン(III)を表す。 14.1%、および分離されたクルクミノイド プロファイルの 5.6%。 これらの結果は、報告された文献値と一致しています2.

RP-HPLCによる化合物の純度の確認

図8: 精製されたフラクション混合物の UV スキャン。

逆相高速液体クロマトグラフィー (RP-HPLC) では、フラッシュ クロマトグラフィー後に化合物の純度を個別に確認できます。 XNUMX つの化合物すべての等量混合物を組み合わせ、Phenomenex Kinetex で実行しました。® 5 μm Biphenyl 100 Å 50 x 2.1 mm カラムで、アイソクラティック ACN:水 (v:v、55:45) と 0.2% ギ酸を使用。 予想どおり、8 つのクルクミノイドの溶出順序が変わり、現在は III、II、および I が溶出しています (図 XNUMX)。 このメソッドを開発した後、それぞれの単一の収集された画分が注入され、純度が分析され、MS 分析によって再度確認されました。

図9: クルクミン画分 1.1 の UV スキャンと質量スペクトル。

図10: クルクミン画分 1.3 の UV スキャンと質量スペクトル。

図11: クルクミン画分 1.5 の UV スキャンと質量スペクトル。

まとめ

プロセスのさまざまな段階 (TLC プレート識別、フラクション確認、二次純度分析) での TLC クロマトグラフィー、フラッシュ クロマトグラフィー、および質量分析サポートの組み合わせにより、95% を超える確認された純度レベルでウコン粉末からクルクミノイドを精製できます。

参照:
1ジャヤプラカシャ等。 クルクミン、デメトキシクルクミン、ビスデメトキシクルクミンの抗酸化作用。 食品化学、第 98 巻、第 4 号、2006 年、720 ~ 724 ページ。 ps://doi.org/10.1016/j.foodchem.2005.06.037.
2プラビーン等。 ウコンに存在するクルクミノイドをプロファイリングするための容易な NMR アプローチ、Food Chemistry、第 341 巻、第 2 部、2021 年、128646、https://doi.org/10.1016/j。 foodchem.2020.128646.

Advion Interchim Scientific SOLATIONを使用した土壌分析® 元素分析用ICP-MS

序言

人間または産業活動によって生成された環境汚染物質は、流出水または空気からの堆積物を介して土壌に到達することがよくあります。 これらの汚染物質は植物に取り込まれ、食物連鎖を移動して、人間や動物の健康に重大な影響を与える可能性があります. したがって、健康な植物の成長にとって重要な土壌中の必須栄養素のレベルを監視することが重要であるだけでなく、汚染物質のレベルを監視することも不可欠です.

このアプリケーション ノートでは、SOLATION® 誘導結合プラズマ質量分析計 (ICP-MS)。 未知の土壌サンプルのグループと CRM を EPA 3051a を使用して分解し、メソッド 6020a の要件に従って分析しました。

実験

試薬と材料
• 硝酸(Aristar Plus、微量金属グレード)
• 塩酸(アリスタープラス、微量金属グレード)
• 水、タイプ 1 (18.2 MΩ、Elga ポイント オブ ユース システムまたは同等品)
• NIST CRM2706 「ニュージャージーの土壌、有機物、微量元素」
• Spex 'CL-ICV-1' マルチエレメント ソリューション
• アルミニウム標準溶液 (1000 μg/ml、クラリタス ppt グレード)

計装
1. 5000SVT20 ローターを備えたアントンパール社の Multiwave 50 (20 ポジション、50 bar (40 psi) で通気する 580 mL 容器)
2.OKF高速多機能グラインダー
3. Advion Interchim Scientific SOLATION® 元素分析用ICP-MS

スタンダード

キャリブレーション標準は、分解されたサンプルと同じ酸比率で調製されました (9 mL HNO3+ 3mL HCl、または 3:1)。 3% HNO XNUMX リットル3+ 1% HCl は、標準の希釈液、サンプルの最終希釈液、およびキャリブレーション ブランクとして使用するために作成されました。

標準は、Spex 多元素ソリューション「CL-ICV-1」と単一元素アルミニウム標準を使用して作成されました。 アルミニウムは、土壌中のこの元素の高レベルを考慮して、混合物に個別に追加されました。

サンプルと準備

60 つの土壌サンプルを 3051°C で一晩乾燥させた後、OKF 高速多機能グラインダーを使用して細かく粉砕し、均一な混合物を作りました。 EPA メソッド 0.5a「堆積物、スラッジ、および土壌のマイクロ波による酸分解」に従って、各サンプル 9 g をマイクロ波容器に移し、硝酸 3 mL および塩酸 1 mL と混合しました。 次に、容器に蓋をして、表 50 に概説する方法を使用して分析を行いました。分解後、サンプルをろ過し、脱イオン水で容量を 1.0 mL にしました。 次に、50 mL のアリコートを、最初のサンプル重量に応じて 5,000 倍の公称最終希釈用に調製した希釈液で XNUMX mL の最終容量に希釈しました。

テーブル1: マイクロ波消化プログラム。

QC の目的で、XNUMX つの未知の土壌サンプルをサンプル、複製、およびスパイクとして準備しました。 これらは個別に消化され、最初の XNUMX つはサンプル前処理の再現性を比較するために使用されました。

結果の正確性を検証するために、標準参照物質 NIST 2706「ニュージャージーの土壌、有機物および微量元素」を含めました。これには、この研究で報告されたすべての分析物の認定値が含まれています。

サンプルはSOLATIONを使用して分析されました® ICP-MS。 ザ・ソレーション® この分析の機器構成は、マイクロミストを備えたサイクロン スプレー チャンバーでした。® 同心ネブライザーと一体型トーチ。 Niサンプラーとスキマーコーンは、研究全体で使用されました。 プラズマ動作パラメータは次のとおりです。

テーブル2: プラズマ動作パラメータ。

ICP-MS法

SOLATIONに不可欠® ICP-MS は、多原子イオン、特に遷移金属元素からの干渉に対処するために使用される八重極コリジョン セルです。 堅牢で日常的な微量元素分析では、ドリフトや不要なダウンタイムの原因となる八重極セルの汚染を防ぐことが重要です。 したがって、SOLATION のイオン経路は® ICP-MS は、コリジョン セルがプラズマの直線から外れるように設計されています。 界面を通過するイオンは、90 ̊ ターンを経て方向付けられ、四重極デフレクター (QD) を使用して八重極の入口に集束されます。 光と中性粒子は引き続き QD を通過し、セルから離れます。

SOLATIONのコリジョンセル® ICP-MS は、衝突ガスとして機能する He をセルに充填する「He ガス」モード、またはセルを空にする「ノー ガス」モードで操作できます。 「He Gas」モードは多原子干渉を受ける同位体に使用され、「No Gas」モードは残りの同位体に使用されます。 SOLATION の「He Gas」モードと「No Gas」モードの迅速な切り替え® (< 5 秒) により、分析実行を短く保つことができるため、生産性が向上します。

このアプリケーションで「He ガス」モードに使用されるヘリウム流量は 6 ml/min でした。 表 3 に、この分析に使用した元素とその同位体、およびそれぞれに使用したモードを示します。

テーブル3: このスタディに含まれる元素のリストと、その同位体および分析に使用されたガス モード。

結果と考察

図 1 に要約されている結果は、CRM2706 の測定データとこれらの元素の報告された抽出レベルとの間の優れた一致を示しています。 おそらく、この消化方法の抽出効率のばらつきが原因で、K と Al でわずかに高い回収率が観察されました。

図1: 認定標準物質回収データ。

表 4 に示すように、添加回収率は、Al を除くすべての元素で平均 75% ~ 125% でした。 これは、サンプル中の Al のレベルと比較して、スパイクのサイズが小さいためである可能性があります。 同じ表に含まれているのは、これらの要素の重複消化/分析の結果です。 平均して、重複は 20% 未満の間隔で、ほとんどの要素は 5% 未満の優れた再現性を示しました。

テーブル4: さまざまなサンプルの平均スパイク回収率と重複再現性。

サマリー

このアプリケーションブリーフでは、Advion Interchim Scientific SOLATION を使用した土壌中の微量元素の分析について報告します。® ICP-MS。 スパイクされたサンプルと CRM の両方で優れた回収率が観察されました。 四重極デフレクターと衝突セルの組み合わせにより、ドリフトが最小限に抑えられ、時間の経過とともに精度と精度が保証されます。 報告された方法は、SOLATION の高速コリジョン セル ガス切り替え機能の恩恵を受けます。® 迅速、正確、再現性のある結果を得るために、土壌中の幅広い元素を分析します。

天然物の大量分画コレクション: ウコンおよび緑茶抽出物からの例

フラッシュ:プリフラッシュ® 5.250
質量分析:例 expression CMS® と組み合わせた、シンプルで高性能なLC / MSシステム
サンプリング:できるだけ早く® プローブ

序言

フラッシュクロマトグラフィーは、従来、精製プロセス中の化合物の主な検出方法として UV 吸収を使用してきました。 UV 吸収は多くの種類の化合物に広く適用できますが、混合物中の個々の化合物に対する特異性は限定されており、発色団を持たない種類の化合物は見逃されます。

Mass-directed Fraction Collection では、個々の化合物に固有のイオンに基づく質量分析検出 (MS) に基づいてフラクションを収集し、特定の分子情報を提供できます。 これにより、精製プロセス全体が簡素化され、分離された各化合物のアイデンティティの信頼性が高まります。

ここでは、フラッシュクロマトグラフィーおよび分取 LC 中の質量指向フラクションコレクションにより、緑茶およびウコン粉末から天然物を分離する方法について説明します。 デモンストレーションの目的で、単離された化合物は大気固体分析プローブ (ASAP) によってさらに確認されました。®) MS または HPLC-MS。

クルクミノイドの紹介

クルクミンは、ターメリックの根 (Curcuma longa) に含まれる主要なクルクミノイドです。 栄養補助食品や化粧品の成分、料理の香料、黄橙色の食品着色料として一般的に使用されています。 クルクミノイドには、抗酸化作用と抗炎症作用があることが報告されています。

店頭で購入したウコン粉末(57.3 g)をエタノールで抽出し、ろ紙でろ過し、濃縮しました。 これにより、目的の 6.4 つのクルクミノイドを含む 4 g の粗抽出油が得られました (図 XNUMX の TLC 分析も比較してください)。


図1: 対象のクルクミノイドの構造。


図2:市販のターメリックパウダー。


図3:ウコン粉末から抽出した粗抽出油。


図4: ウコン抽出物 (365:97 DCM:MeOH) の 3 nm での TLC 分析と puriFlash に転送されたメソッドのクロマトグラム® UV検出を使用して5.250。

メソッド開発

ウコン抽出物を最初に TLC プレートで分析し、次にメソッドを puriFlash に移しました。® 5.250 つの波長で UV 検出を使用する 254 システム。 427 nm で XNUMX つの化合物が検出され、XNUMX nm で XNUMX つの推定クルクミノイドが検出されましたが、UV 検出では個々の化合物に対する特異性はありません。

TLC で示された分離が最適であったため、アイソクラティック メソッド (97:3 ジクロロメタン:メタノール) を使用しました。 粗物質を12g、15μmの球状シリカゲルカラム(PF-15SIHC-F0012)で精製した。 12 mg の粗重量を 15 mg のシリカゲルに乾式装填し、15 g の乾式装填カートリッジ (PF-DLE-F0012) に装填しました。 対象化合物ごとに XIC チャネルを使用して画分を収集しました。


図5: パラメータを使用して実行されたフラッシュ クロマトグラフィー メソッドのスクリーンショット。

質量分析計の設定は、InterSoft を通じて制御されます。®puriFlash 上の X ソフトウェア® システム。 質量分析計には APCI ソースが取り付けられ、負イオン化取得モードで実行されました。


図6: クロマトグラフィー実行の質量分析計パラメーターのスクリーンショット。

実験

マスディレクテッドフラクションコレクション

選択した質量対電荷値で観測されたシグナルの強度をプロットすることによって作成された抽出イオンクロマトグラム (XIC)。 これにより、目的の化合物の低ノイズ信号が可能になります。 ここでは、対象の XNUMX つのクルクミノイドを検出するように XIC チャネルが設定されています。


図7: ウコン抽出物の TLC 分析 (97:3 DCM:MeOH) および puriFlash に転送されたメソッドのクロマトグラム® MS XIC 検出を使用した 5.250。




図8: puriFlash によって提供される各ピークの質量スペクトル® インターソフト®X ソフトウェア。

ASAP®® MSフラクションの確認

純粋な画分 (1.1、1.2、および 1.3 と 1.4 を組み合わせたもの) は、ASAP を使用してさらに分析しました。® 負極性 MS。 検出された質量は、理論上の [MH]-m/z 値と一致しています。




図9: 同定と純度を確認する単離された化合物の質量スペクトル。

はじめに、緑茶カテキン

乾燥緑茶は通常、乾燥重量に基づいて 10 ~ 30% のポリフェノールで構成されており、主要な茶ポリフェノールはカテキンで、(-)-エピガロカテキン (EGC)、(-)-エピガロカテキン-3-ガレート (EGCG)、(-) -エピカテキン-3-ガレート (ECG) および (-)-ガロカテキンガレート (GCG)。 EGCG は最も豊富で生物学的に活性なカテキンであり、カテキンを生茶抽出物から分離して精製することで、市場での入手可能性と価値を大幅に高めることができます。

乾燥緑茶葉を熱水抽出し、酢酸エチルで分配し、濾紙で濾過し、蒸発させて粗抽出物を得た。 次いで、乾燥抽出物を7.5mLの水に溶解し、0.2μmフィルターで濾過した後、さらに処理した。


図10:緑茶葉の浸漬。


図11:緑茶に含まれる主要なカテキン。

メソッド開発
HPLC-UV/MS 分析では、茶抽出物中に EGC、EGCG、GCG、EC、および ECG が検出されました (図 12)。

溶剤A:水
溶媒 B: メタノール
UV:275 nm
MS: 150 ~ 900 のフル スキャン
コラム:US15C18HP-250/046


図12: 緑茶抽出物の HPLC-UV クロマトグラム、MS データ、および EGCG の標準を化合物の確認に使用しました (データは示していません)。

質量分析計の設定は、InterSoft を通じて制御されます。®puriFlash 上の X ソフトウェア® システム。 質量分析計に ESI ソースを取り付け、負イオン化取得モードで実行しました。


図13: クロマトグラフィー実行の質量分析計パラメーターのスクリーンショット。

マスディレクテッドフラクションコレクション
ここでは、対象の 4 つのカテキンを検出するように XIC チャネルが設定されています。 EGCG と CGC は異性体であるため、同じ質量を共有します。


図14: puriFlash に転送されたメソッドのクロマトグラム® MS XIC 検出を使用した 5.250。


図15: InterSoft から提供された各ピークの質量スペクトル®X ソフトウェア。

まとめ

• 天然物を分離する際の最大の課題の XNUMX つは、複雑な抽出混合物中の対象化合物の同定です。
• MS とクロマトグラフィーを連携して使用することで、収集したフラクションをさらに同定する必要なく、高度な純度と精度で複雑な混合物中の化合物を分離および同定できます。
• 収集されたフラクションは、InterSoft によって提供される MS データを介して直接特徴付けることができます。®puriFlash 上の X ソフトウェア® システム。
•プリフラッシュ® 5.250とex expression CMS® CMS は、緑茶に含まれるカテキンやターメリックに含まれるクルクミノイドなどの天然物の精製と同定において強力な役割を果たします。

逆相分取LC-MSによるXNUMXつの市販品及び、処方薬のハイスループット精製

計装:

puriFlash® 5.250
ex expression CMS® と組み合わせた、シンプルで高性能なLC / MSシステム
上層圏® StrategyTMカラムUS5C18HQ-150 / 300

作成者:

Advion Interchim Scientific、モンリュソン、フランス本社

 

序言

精製は医薬品開発における重要なステップです。 研究からスケールアップ、プロセスに至るまで、精製と確認は医薬品を市場に出すための重要なステップです。 精製された化合物の十分な量と再現性のある品質を提供するハイスループットソリューションが不可欠です。 医薬品有効成分(API)とその不純物の分離は、分取クロマトグラフィーシステムを使用して簡単に行うことができます。

このアプリケーションノートでは、カフェイン、グラフェニン、ケトプロフェン、フラボン、フェノフィブラートなどの市販薬(OTC)に含まれる1つの有効成分を、コンパクトな質量分析計を使用した確認付きの分取精製ワークフローで精製します。

図1: 対象となるXNUMXつの化合物には、カフェイン、グラフェニン、ケトプロフェン、フラボン、およびフェノフィブラートが含まれます。 化学構造と医薬品の使用例を以下に示します。

カフェイン: 刺激効果のある天然化学物質であるカフェインは、錠剤の形で精製されているか、コーヒー、お茶、カカオなどに天然に含まれています。

グラフェニン: 非ステロイド性抗炎症薬(NSAID)であるグラフェニンは、アナフィラキシーのリスクが高いため、1991年に市場から削除されました。

ケトプロフェン: 処方箋に基づく非ステロイド性抗炎症薬(NSAID)であるケトプロフェンは、治療に使用されます 炎症、腫れ、こわばり、関節痛。 心臓発作、脳卒中、炎症などの問題のリスクが高まったため、この薬は1995年に中止されました。

フラボン: 植物に一般的に存在する代謝物と殺線虫剤。

フェノフィブラート: 血中の高コレステロールおよびトリグリセリド(脂肪様物質)レベルを低減および治療するために使用される処方薬。

実験

探索的LC分離

図2: 事前に同定された化合物の存在を確認するために、探索的LC-UV分析により、精製前に薬物化合物の存在が確認されました。

分取LCラン

対象となるXNUMXつの化合物とそれらの溶出ポイントのポジティブIDに続いて、薬物混合物はpuriFlashでの分取LC-UV分析の準備が整いました。® 5.250iELSD。 精製はiELSDパックによって支援され、発色団を含まない化合物の検出を可能にします(図3)。

結果と検証

分離と精製の結果

分離された化合物の同一性は、Advion Interchim Scientificexを使用して確認されました。 expression CMS® コンパクトな質量分析計。目的の化合物をすばやく正確に識別します。

これらの化合物の純度は、分析スケールのHPLCを使用して確認できます。

SOLATION®、大麻および麻中の重金属を検出するための新しいICP-MS

序言

大麻と麻の製品ははるかに多くなっています 利用できます for 薬用および娯楽用 有毒な重金属の定期検査を行う はるかに重要.  Advion InterchimScientificがSOLATIONを紹介します® ICP-MSの の分析 の重金属 大麻植物と大麻製品のサンプル。 大麻に含まれる重金属に関する連邦ガイドラインはありませんが、大麻の使用と生産が合法である州では、 採択 暴露 制限 およびQC基準 ヒ素、カドミウム、水銀用, とリード USP <233>に基づく。 ここでは、結果を報告します サンプル分析のこれらのガイドラインを使用してください。 

メソッド

大麻の花は地元で購入し、分析のために細かく挽いた。 サンプルは、マイクロ波分解システム(CEM Mars 6、マシューズ、ノースカロライナ州)。 メソッドの検証 for USP <233>は、スパイク回収率、再現性を使用した精度に基づいています レビューに基づき 6つの独立して消化されたレプリケートの%RSD、および堅牢性。これらのXNUMXつのレプリケートは、別のアナリスト、別の機器、または別の日にXNUMX回実行されます。 スパイクレベルは、定義された「アクションレベル」に基づいています by ガイドとしてのカリフォルニアの最大許容日曝露(PDE)制限:鉛0.5 µg / g、ヒ素とカドミウム0.2 µg / g、および水銀0.1 µg / gを使用して、100%スパイクレベルを定義します。 サンプルは、アクションレベルの50%と150%でもスパイクされます。 

予備データ

消化のために、 0.5 g(+/- 0.002g)のサンプルを9mLの濃厚液で処理します。 HNO3および1mL濃度電子レンジ容器内のHClと 反応する 1用5 キャップされる前に。 容器は電子レンジでカルーセルにロードされます そして「ワンタッチ」大麻法、CEMによって提供され、 使用済み。 サンプルは で200°Cに持って来られる 30分、そこで開催 10分、冷まします。 その結果、粒子のない透明な溶液が得られます。 SOLATION® ICP-MSは 分析する サンプル As、Cd、 Hg、およびPb 消化後 と希釈。 ザ 結果 それを示します SOLATION® ICP-MSは正確な値を生成することができました スパイク回収率で測定 それは よく 以内 70〜150%の範囲。  結果 6つの独立したダイジェストから した 以内 の定義された制限 20%RSD。 6つのダイジェストの分析を繰り返します 別の日に 示されました 初期結果との良好な一致 及び した 中で 25%RSD仕様. USP <233で定義>。 全体的な結果 SOLATIONが® ICP-MSは効果的です 大麻と麻のサンプルを分析するための機器。

 

微量抽出ICP-MSによるスワイプ表面のウラン同位体直接分析

序言

天然物は、伝統的な薬を探索することと薬理学の新しい空間を発見することの両方によって、前臨床創薬のインスピレーションの源となっています。 天然物の分離と特性評価は、創薬における主要な障壁であり続けています。 分離は一般に分析スケールで行われ、スケールアップ精製が試行される前に化合物が完全に特性評価されます。 非常に特異的なMSデータによって複雑な天然物混合物中の化合物を精製する機能により、プロセスの精製および特性評価ステップを簡素化できます。 ここでは、フラッシュクロマトグラフィーとプレップクロマトグラフィーをMS検出と組み合わせて、緑茶およびターメリック抽出物中の天然物を精製します。 

メソッド

緑茶の主要なカテキンとターメリックの主要なクルクミノイドの分離は、抽出によって完了しました。 緑茶の葉を抽出し、UPLC-MSと分析標準を使用して粗物質を分析し、目的のカテキンを特定し、分離に適したprep-LCメソッドを開発しました。 ウコン粉末を抽出し、Advion's PlateExpressを使用したTLC-MSで分析しました。 目的の化合物を特定し、分離に適したフラッシュクロマトグラフィー法を開発します。 両方の抽出物は、Advionのexに接続されたInterchimのpuriFlash5.250フラッシュ/プレップクロマトグラフィーシステムを使用した質量指定フラクションコレクションを使用して精製されました。 expression CMS® シングル四重極質量分析計。 XICMSチャネルを使用してターゲット化合物を検出しました。 次に、単離された化合物の純度を、HPLC-MSを使用して決定した。

予備データ

ウコンの3つの主要なクルクミノイド(クルクミン、デメトキシクルクミン、ビスデメトキシクルクミン)と緑茶の5つの主要なカテキン((-)-エピガロカテキン(EGC)、(-)-エピカテキン(EC)、(-))を分離することに成功しました。 -エピガロカテキン-3-ガレート(EGCG)、(-)-エピカテキン-3-ガレート(ECG)、および(-)-高純度(95%以上)のガロカテキンガレート(GCG)。   

クルクミノイドを精製するためにTLC(97:3 DCM:MeOH)を使用してアイソクラティックフラッシュクロマトグラフィー法(97:3 DCM:MeOH)を開発しました。 TLCプレートはAPCIによって分析されました サンプル調製を必要とせずにプレートから直接スポットを抽出するPlateExpressを使用するMS。 フラクションは、APCIで抽出されたイオンクロマトグラム(XIC)チャネルを使用して収集されました MS。 その後、フラクションはASAPによって特徴付けられました 各フラクションのMSと純度は、HPLC-MSを使用して決定しました。 

目的の各化合物を同定するために、HPLC-MSと参照標準を使用して、緑茶中のカテキンの分取LCメソッドを開発しました。 水メタノールグラジエントを使用し、目的の化合物に設定されたXICチャネルを使用してフラクションを収集します。 画分を特徴づけ、それらの純度をHPLC-MSによって決定した。 EGC、EGCG、GCG、およびECGフラクションは、それぞれ100%、99.8%、98.8、および100%の純度であると判断されました。

AdvionInterchimScientificSOLATION®ICP-MSの紹介

序言

SOLATION® 誘導結合プラズマ質量分析計(ICP-MS)は、典型的なICP-MSワークフローを内外で簡素化および最適化することにより、微量の多元素分析の力を手に入れます。 このシステムは、環境、臨床、生物医学、食品、農業、および地質学のアプリケーションに理想的な、高性能の多元素分析を提供します。   

SOLATION® は、アナライザーと検出器をクリーンに保ち、ニュートラルと粒子がアナライザーに入るのを防ぐことでS / Nを向上させる、最先端の四重極デフレクターを提供します。 このシステムは、アルゴン消費量を抑えるようにも設計されています。 

主要なシステムインフラストラクチャには次のものが含まれます。

  • イオン抽出コーン:トリプルコーンイオン抽出とそれに続くアインゼルレンズ。電気的に制御され、真空システムへのイオンの透過を最大化します。 
  • RFコイル:業界標準の27 MHz可変周波数ジェネレーターを使用した水冷RFコイルによるプラズマ生成により、高速インピーダンス整合と困難なマトリックスによる究極のパフォーマンスを実現します。 
  • トーチ:アルゴンとイグナイターを高速でワンステップで接続できる、取り外し可能なワンピースのトーチ。 二次放電を防ぐためのオプションのシールド。 
  • ネブライザー:ガラスまたは石英で利用可能な高効率の同心ネブライザーで、幅広い流量とサンプル組成に対応します。 
  • スプレーチャンバー:オプションの温度制御を備えたサイクロンスプレーチャンバーは、液滴サイズと溶媒負荷をさらに減らし、安定した効率的なプラズマを確保します。 
  • Peristalticポンプ:最大の柔軟性と超低脈動のための統合された4チャンネル、12ローラーポンプ。 1μL/分から> 1mL /分までのソフトウェア制御流量。 
  • ゲートバルブ:真空の完全性を維持しながら、コーンの迅速かつ簡単なメンテナンスと交換を可能にします。 
  • 90°四重極デフレクター:アナライザーと検出器がプラズマビームと一致していないことを確認し、中性物質と粒子がアナライザーに入るのを防ぎ、S / Nを改善し、汚染を防ぎます。 
  • 八重極衝突セル:イオンガイドおよびHeガスとの衝突セルとして機能し、干渉を除去するための運動エネルギー識別(KED)を提供します。 
  • 四重極アナライザー:最高の安定性を備えた高周波マスフィルター設計により、透過率、分解能、およびアバンダンス感度を同時に最大化します。 
  • デュアル機能検出器:アナログとパルスの両方の検出モードで測定し、9つの間をシームレスに伝送して、XNUMX桁を超える線形ダイナミックレンジでXNUMX回の分析で高レベルと低レベルを測定できるようにします。 
  • パルス検出: 20nsより短いパルスを生成するイオンを捕捉します。 100μs未満の最小滞留時間まで正確かつ線形 
  • アナログ検出: 検出器の寿命を延ばすためにパルス検出が非アクティブ化されている間、より高いイオン信号に使用されます。 
  • 質量依存ソフトウェア制御:特定の質量範囲を個別に最適化して、質量固有のチューニングの最適化を可能にするように設計されたソフトウェア。  

SOLATION®ICP-MSを使用した大麻中の重金属の分析

計装:SOLATION® 元素分析用ICP-MS

はじめに

米国、カナダ、およびその他のいくつかの国で大麻と大麻の受け入れと合法化が進むにつれ、大麻製品はかつてないほど広く利用できるようになりました。 現在、医療、レクリエーション、健康補助食品の使用が承認されており、生産と消費の増加により、大麻植物材料中の重金属を含む有毒化学物質、およびそれらから作られたすべての副産物の定期的なテストとテスト基準の開発の必要性が浮き彫りになりました。消費者にとって安全な製品。  <232>章と<233>章の採用により、米国薬局方(USP)は、医薬品の毒性と投与経路に基づいて、元素のリストと最大曝露限界を指定しています。  

医療用およびレクリエーション用大麻を合法化した多くの州は、USP値に基づいて曝露制限を定めています。  カリフォルニア、コロラド、およびマサチューセッツは、As、Cd、Hg、およびPbの吸入による許容日曝露(PDE)制限の例です。 これらの値は表1にまとめられています。 

テーブル1: 吸入による重金属曝露についてUSPガイドラインを使用する州のPDE制限。 USP <233>は、これらの有毒元素の分析に必要な精度、再現性、および耐久性も定義しています。

検証基準

位置精度: 調査中のマトリックスと材料には、最大許容日曝露量(PDE)の50%、100%、および150%の濃度でターゲット元素を添加する必要があります。 各ターゲット元素の平均スパイク回収率は、実際の70%〜150%以内である必要があります。

繰り返し性: 調査中の材料の100つの独立したサンプルは、定義および分析された目標限界の20%でスパイクする必要があります。 測定された相対標準偏差(%RSD)は、各ターゲット要素でXNUMX%を超えてはなりません。

凹凸: 異なる機器または異なるアナリストのいずれかを使用して、異なる日に12つの再現性テストソリューションを分析することにより、再現性測定テスト手順を実行します。 25個のレプリケートの%RSDは、ターゲット要素ごとにXNUMX%未満である必要があります。

この研究では、AdvionSOLATIONを使用しました® ICP-MSと、USP General Chapter <233>で説明されている検証方法を使用して麻サンプルを消化および分析するためのマイクロ波分解システム。  感度、複雑なマトリックスを処理する能力、およびヘリウムコリジョンセルとの干渉を除去する能力により、これは大麻業界の重金属分析に理想的なシステムになっています。

実験

サンプルの準備

薬用大麻の花のサンプルは地元で購入しました。  約14グラムを細かく粉砕してホモジナイズした後、0.5g +/- 0.005gを消化容器に量り取り、適切な量のスパイク溶液を加えました。  3mLの濃HNO1と15mLの濃HClを各容器に加え、サンプルをXNUMX分間反応させてから、容器を密閉して密閉容器マイクロ波分解システムのターンテーブルに置きました。  このプログラムは、サンプルが200分間で20°Cの最適な分解温度まで上昇し、200°Cを10分間維持した後、室温に冷却されるようにマイクロ波エネルギーを制御します。  

この方法では、すべてのサンプルが完全に分解され、18mLメスフラスコで50MΩの水で容量を調整すると、粒子のない透明な溶液が得られました。

キャリブレーション標準とスパイクは、表1のアクションレベルに基づいています。  サンプルセットには、麻のサンプル、複製、50%、100%、および150%のスパイク、および複製で実行された結果をさらに検証するためのNIST1575松葉が含まれていました。  USP <233>の「頑丈さ」の仕様では、6%スパイク麻のサンプルが100つありました。  スパイク値は表2にまとめられています。

テーブル2: USP <233>で定義されたアクション制限に基づくスパイク値

1番目の4:5希釈は、消化後に実行され、最終的な酸濃度が400%になり、全体の希釈係数がXNUMX倍になりました。  キャリブレーションブランクと標準は、同じ酸濃度、5:9 HNOの1%を使用して調製しました。3/ HCl、マトリックスマッチング用。  水銀を安定させ、洗い流しを助けるために、金は水銀濃度の20倍で追加されました。  内部標準をすべてのサンプル、標準、およびブランクに追加して、最終濃度を10 ng / g(ppb)にしました。  標準濃度と内部標準を表3にまとめています。

テーブル3: 質量、キャリブレーション標準、および内部標準を分析します。

計装

アドビオンソレーション® ICP-MSには、堅牢なソリッドステートジェネレータ、MSの最も感度の高いコンポーネントをクリーンに保つための直交イオン光学系、および使いやすい制御およびデータ処理ソフトウェアが組み込まれています。 

サンプル分解にはHClが使用されたため、かなりの量の塩素が存在し、 75からとして 40Ar35Cl+.  コリジョンセルは、ArClの寄与を効果的に排除します+ 運動エネルギー弁別(KED)を利用して、分析対象物イオンから多原子干渉を分離することにより、m / z 75のシグナルを生成し、低レベルのヒ素を正確に定量します。  ヒ素はこのタイプの干渉を伴うスイート内の唯一の分析物であるため、コリジョンセルはCd、Hg、またはPbには使用されません。  

サンプルの導入には、サイクロンスプレーチャンバーに取り付けられ、インジェクターIDが2mmの標準トーチに接続されたガラス同心ネブライザーを使用しました。  機器の実行パラメータを表4にまとめています。

テーブル4: ICP-MSパラメータ

結果と検証

サンプル結果

麻中の水銀と鉛の濃度は最低基準を下回り、すべての値は行動限界を下回りました。 サンプルは重複して準備および分析され、それらの重複の平均が表5に示されています。堅牢性の要件に合わせて、サンプルはXNUMX人の異なるアナリストによって別々の日に実行されました。

テーブル5: 麻のサンプル結果(サンプルと複製の平均)

位置精度: サンプルは50%、100%、および
アクションレベルの150%(上記の表2)と計算された回収率。 スパイクの回収率はすべて92.5%〜114.1%であり、USP法で定義された70〜150%の範囲内でした。

テーブル6: 精度-スパイクの回復

繰り返し性: 100つの麻サンプルをアクションレベルの7%でスパイクし、消化しました。 表1.3にまとめられた結果は、測定された濃度の%RSDが3.7%〜20%であることを示しており、XNUMX%の限界をはるかに下回る再現性を示しています。

テーブル7: USP <233>再現性の結果

凹凸: 再現性サンプルセットは、別のアナリストによって別の日に準備され、実行されました。 その実行の結果を前の実行と組み合わせて、耐久性を判断します。 耐久性の値は再現性の値と同様であり、測定された%RSD(2.4 – 4.0%)は、USP法で定義された25%の制限を快適に下回っています。 結果は表8にまとめられています。

テーブル8: USP <233>堅牢性の結果

NIST1575aの結果

NIST SRMの結果は、表9にまとめられています。AsとHgの値は、
ソリューションの基準は低いですが、実験値と認証値の間には十分な一致があります。

テーブル9: NIST1575aパインニードルSRM

結論

この研究は、マイクロ波分解システムと組み合わせたAdvionSOLATION®ICP-MSが、麻の植物材料中の重金属の正確で堅牢かつ再現性のある分析に適しており、USP <233>プロトコルの要件を大幅に超えていることを示しています。

マイクロ波分解法の検証は、NIST SRM1575パインで得られた優れた回収率の結果によって強化されました。

コンパクトな質量分析計でのサンプル前処理なしの炭酸飲料の直接サンプル分析

質量分析:例 expression CMS® と組み合わせた、シンプルで高性能なLC / MSシステム
サンプリング:できるだけ早く

はじめに

化学者は、作成された化合物をすばやく特定し、製品の品質を確保し、安全性を評価する必要があります。 現在の技術は適切ですが、すべてがAdvion exによって提供される速度、データ品質、または使いやすさを提供するわけではありません。 expression CMS® CMS。 Advion ASAPを備えたCMSは、面倒で時間のかかるサンプル前処理なしで、固体、液体、粉末を迅速に分析する機能を化学者に提供します。

METHOD

ASAPの拡張ガラスキャピラリーを各発泡性飲料サンプルに浸しました。 余分なものを拭き取り、プローブをCMSのASAP対応APCIイオン源に直接挿入して、数秒で結果を出しました。

図1:分析のためにCMSのASAP対応APCIソースに直接挿入されたサンプルを含むASAP。

図2:APCI-CMS分析用のASAPサンプリングプローブの概略図。

結果

概要

ASAP / CMS分析は、サンプル前処理やクロマトグラフィーなしで1分未満でデータを提供し、反応モニタリング、化合物の同定、食品の安全性、および天然物の分析に最適です。

揮発性APCI(vAPCI)コンパクト質量分析によるチーズの分類

質量分析:例 expression CMS® と組み合わせた、シンプルで高性能なLC / MSシステム
サンプリング:vAPCI

はじめに

チーズは世界で最も人気のある食品の種類のXNUMXつであり、消費者はさまざまな種類を利用できます。 私たちは通常、牛、山羊、羊のチーズを食べます。 チーズの香りと風味は、各タイプのチーズに非常に特徴的であり、遊離脂肪酸を含む化学物質の複雑な混合物に由来します。 この混合物はさまざまな要因の影響を受けますが、質量スペクトルを使用して、さまざまな種類のチーズの揮発性プロファイルを特徴付けることができます。

図1:(A)ゴートチーズ、(B)ブルースティルトン、(C)レッドレスター、(D)ウェンズリーデール。
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図2:vAPCIソースインレットシステムの概略図。

このアプリケーションノートでは、 Advionexの機能を実証する expression CMS® CMSは、揮発性APCI(vAPCI)イオン源を使用して、さまざまな種類のチーズの揮発性脂肪酸を分析します。 チーズサンプルを加熱することにより、脂肪酸を中心としたさまざまな揮発性化合物を放出し、サンプルの準備や誘導体化を行わずにヘッドスペースを分析しました。 その後、staを実行しましたチーズサンプルをさまざまな揮発性プロファイルでグループ化するための組織分析。

 

方法

さまざまな種類のチーズを容器内で70°Cに2時間温め、vAPCIイオン源を備えたCMSを使用して容器のヘッドスペースを分析し、溶媒フロー(10:4 MeOH:H4O中の1 mM1NH2OAc)を使用して支援しました。イオン化で。

チーズサンプルには同じ脂肪酸が多く含まれていましたが、肉眼では見えないイオンが、各チーズのプロファイルを分離するために必要な情報を提供します。 これらの違いを探すために、質量スペクトルに対して主成分分析(PCA)を実行しました。

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図3:さまざまなチーズによく見られる脂肪酸のセレクション。

結果と考察

質量スペクトルは、加温するとさまざまな脂肪酸が各チーズサンプルから発生することを示しています(図3)。 各チーズサンプルには、同じ脂肪酸が多数含まれていました(表1)。

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図4:XNUMX種類のチーズの代表的なサンプルの質量スペクトル:(A)ゴートチーズ、(B)ブルースティルトン、(C)レッドレスター、(D)ウェンズリーデール。

テーブル1:チーズサンプルのvAPCI分析を使用して観察された脂肪酸。

PCAは、データのパターンを探すために使用される統計ツールです。 結果のプロット(図6)は、サンプルが互いにどの程度類似しているか、または異なっているかに基づいてグループ化したことを示しています。 各タイプのチーズのいくつかのサンプルからのデータに対してPCAを実行することにより、さまざまなチーズを質量スペクトルに基づいて実際にグループ化して、vAPCI分析を使用した迅速な識別が可能になることがわかりました。 たとえば、さまざまなヤギのチーズは統計的に類似したスペクトルを持っていたため、PCAプロットでグループ化されています。 これは一般的に各タイプのチーズに当てはまります。

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図6:チーズの揮発性プロファイルのPCA。

各タイプのチーズの質量スペクトルは特徴的でした。 チーズサンプルのスペクトルは、各タイプのチーズ内で類似しているだけでなく、分析された異なるタイプのチーズ間でも大幅に異なっていました。

結論

Advionexを使用しました expression CMS® 追加のサンプル前処理や誘導体化を行わずに、温めたチーズサンプルから放出される蒸気中の脂肪酸を分析するためのvAPCIイオン源を備えたCMS。 さらに、PCAを使用して、各タイプのチーズのスペクトルがそのタイプのチーズに特徴的であることを示しました。これにより、さまざまなチーズサンプルをタイプ別に分類できます。 これにより、簡単な揮発性質量分析のセットアップを使用して、チーズを種類別に識別することができます。