Waters Prep 150 LC システムを用いた イチョウ(Ginkgo Biloba)葉中からのフラボノイド単離 Andrew Aubin, Waters Corporation Waters Corporation, Milford, MA, USA アプリケーションのメリット ■■ ■■ はじめに 直 観 的 な 操 作 で、 使 い や す い 高 性 能 分 取 イチョウ(Ginkgo biloba)葉は、数多くの疾患の治療に医薬用途で何千年も遡って H P L C システム 長く用いられてきました 1。Ginkgo biloba 葉の抽出物には様々な活性成分が含まれ、 ChromScope™ ソフトウェアで全てのシステム をトータルコントロール 特にフラボノイド、主として quercetin、kaempferol、isorhamnetin を多く含んで います(図 1)。 !! 図 1. quercetin 、kaempferol 、isorhamnetin の化学構造 多くの場合、天然物精製の目的は、生物活性をもつと思われる各成分化合物の 単離です。スタンダードの調製やその他研究(臨床試験、バイオアッセイなど) での使用など、様々な用途にこれら化合物は充分な量が単離されます。化合物の 単離はどれも、できるだけ高純度で、迅速かつ効率的に実施する必要があります。 天然物の抽出、単離、精製のための多くの技術がすでに報告されています 2。 分取逆相高速液体クロマトグラフィー(RP-HPLC )はこういった目的で広く使用 される分離技術です。本アプリケーションノートでは、 Waters ® Prep 150 LC システム(図 2)を用いた Ginkgo biloba 葉粉末からのフラボノイド単離について 説明します。 ウォーターズのソリューション Prep150 LC システム ACQUITY UPLC® H-Class システム ChromScope ソフトウェア Version 1.4 XBridge ® カラム キーワード 分取 HP LC 、イチョウ(Ginkgo biloba)、 ChromScope、Prep 150LC 、XBridge 図 2. Waters Prep 150 LC システム 1 実験方法 分離 分取クロマトグラフィーの分離は下記ウォーター ズ構成品からなる Prep 150 LC システム(図 2)を 用いて行いました。 ポンプ: 2545 バイナリーグラジエント モジュール 検出器: 2489 UV/Vis 検出器(セミ分取 TaperSlit™ フローセル) インジェクター: 分取インジェクター (5 mL ループ) コレクター: 分析アイソクラティック条件 (分取スケールアップ用) システム: カラム温度: 室温 流速: 1.4 mL/min 移動相 A: 0.2% ギ酸水溶液 移動相 B: アセトニトリル 組成: 73% A、27%B 検出: UV@371 nm フラクションコレクターⅢ ソフトウェア: ChromScope Version 1.4 分析クロマトグラフィーの分離(分析法開発およ カラム: 製品番号 186003115 付き ACQUITY UPLC H-Class システム(Empower ® 種類の最初の分析スケール分離(純度確認のた めのグラジエント法と精製のためのアイソクラ ティック法)は下記条件で開発しました。 分析グラジエント条件 (純度確認用) XBridge BEH C 18 カラム 130 Å、5 µm、4.6 × 100 mm び最終純度確認のため)は ACQUITY PDA 検出器 3 ソフトウェアコントロール)で行いました。2 ACQUITY UPLC H-Class 分取分離は分析メソッドから 19 × 100 mm XBridge カラムへカラム容積に比例して移管 分取アイソクラティック条件 システム: Prep 150 LC カラム温度: 室温 システム: ACQUITY UPLC H-Class カラム温度: 50 ℃ 流速: 0.50 mL/min 移動相 A: 移動相 B: 流速: 24.8 mL/min 移動相 A: 0.2% ギ酸水溶液 0.2% ギ酸水溶液 移動相 B: アセトニトリル アセトニトリル 組成: 73% A、27%B 検出: UV@371 nm カラム: XBridge BEH C18 OBD™ 分取カラム グラジエント: 85:15 -30:70 ; 0-13 min、 30:70 – 5:95 ; 13-15 min 検出: UV@371 nm カラム: ACQUITY UPLC BEH C18 カラム 130 Å、5 µm、19 × 100 mm 製品番号 186002978 130 Å、1.7 µm、2.1 × 100 mm 製品番号 186002352 ウォーターズ Prep 150 LC システムを用いたイチョウ(Ginkgo Biloba)葉中からのフラボノイド単離 2 抽出 Ginkgo biloba 葉粉末(20 g)はメタノール 100 mL を加えて 60 分間超音波処理しました。3N 塩酸を 40 mL 添加した後、混合物を沸騰させ 90 分間還流させました。この還流操作によりフラボン配糖体を加水分解し、 各フラボンとしました。室温に冷却後、この抽出物を Whatman #1 濾紙でろ過してそのまま分析に供しました。 結果および考察 調製した抽出物のグラジエント UPLC ® 分析から、quercetin と kaempferol の濃度はそれぞれ 0.088 および 0.104 mg/mL であることが示され(isorhamnetin の定量用スタンダードは入手不可能でした)、UV(371 nm) 面積百分率による 3 化合物のおおよその純度は 11%、14 %、5 %でした(図 3)。前もって開発された分析 アイソクラティック HPLC メソッド(図 4 )を、 C hromScope ソフトウェアに内蔵された分析→分取グラジ エントカリキュレーター(弊社 Web 上でも利用可能)を用いて計算し、内径 19 mm カラムの分取分離に流速 をスケールアップしました(図 5)。分析→分取グラジエントカリキュレーターは、流速およびグラジエント 時間について分析から分取へのスケーリングの計算を行うことができる使いやすいツールです。分析メソッド から分取への適切なスケーリングによって、分析スケールでの分析法開発が可能になり、分析法開発時の サンプルおよび溶媒消費量を低減できます。スケールアップした分取クロマトグラフィーは分析クロマト グラフィーと非常に類似しており、対象とするピークを分画する分取メソッド能力の信頼性を向上できます。 以前のアプリケーションノート 3 にこのスケーリング計算についてより詳細を説明しています。 0.25 mL 注入で、アイソクラティック分取分離メソッドと閾値ベースの分画メソッドにより許容可能な分取 Quercetin - 4.084 0.45 0.40 0.35 Kaempferol - 5.102 0.50 Isorhamnetin - 5.434 AU 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 0.00 0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 Minutes 図 3. Ginkgo biloba 葉粉末抽出物の UPLC クロマトグラム ウォーターズ Prep 150 LC システムを用いたイチョウ(Ginkgo Biloba)葉中からのフラボノイド単離 3 1.80 1.60 1.40 0.80 0.60 Kaempferol - 6.697 AU Quercetin - 3.469 1.00 0.40 0.20 Isorhamnetin - 7.221 1.20 0.00 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 Minutes 図 4. Ginkgo biloba 葉粉末抽出物の分析スケール HPLC クロマトグラム 図 5. ウォーターズ C hromScope 分析→分取グラジエントカリキュレーター ウォーターズ Prep 150 LC システムを用いたイチョウ(Ginkgo Biloba)葉中からのフラボノイド単離 4 分離を達成しました(図 6)。分画は、ChromScope ソフトウェアの閾値で容易に設定できます(図 7)。この 例では、2 つの分画ウィンドウを規定し(3.0-4.0 分および 6.0-7.5 分)、ウィンドウ外に溶出するピークは どれも分画しません。分画されるには、ウィンドウ内に溶出するピークが閾値(このケースでは最初のウィ ンドウでは 25 mAU、2 つ目のウィンドウでは 15 mAU)に達する必要があります。分画したフラクションの 純度分析の結果、3 化合物の UV 面積 % 純度は UPLC 分析の結果(データ記載無し)、それぞれ 87%、96%、 85% でした。 図 6. 3 つの分画ピークについて示した ChromScope 分取 HPLC クロマトグラム 図 7. ChromScope 分画メソッド ウォーターズ Prep 150 LC システムを用いたイチョウ(Ginkgo Biloba)葉中からのフラボノイド単離 5 結論 ■■ ■■ 参考文献 Waters Prep 150 LC 分取 HPLC システムを用いて、Gingko biloba 葉 粉末から抽出した成分を単離・精製。 1. PDR for Herbal Medicines, 4th Ed., 2007, Thompson Healthcare Inc, Montvale NJ, U.S.A. Waters C hromScope ソフトウェア(Version 1.4)によるトータル 2. Natural Products Isolation 2nd edition, edited by S.D. Sarker, Z. Latif, A.I., 2006 Humana Press Inc, Totowa, NJ, U.S.A. システムソフトウェアコントロールは、全てのメソッドパラ メーターを容易に変更できシステムの柔軟性を提供。 ■■ 3. “Analytical HPLC to Preparative HPLC: Scale Up Techniques using a Natural Product Extract.” Andrew Aubin and Ronan Cleary. Waters Application Note 720003120en, 2009 分析スケールで開発した分離を分析→分取グラジエントカリ キュレーターにより Prep 150 LC システムを用いた 19 × 100 mm 分取カラムにカラム容積に比例してスケールアップ。 ■■ ■■ 容易な分画設定によりターゲット化合物の正確な分画が可能。 初期抽出物は 15% の quercetin と 18% の kaempferol を含有。 各成分は操作性の高いシステムで純度 87% 以上に精製。 日本ウォーターズ株式会社 www.waters.com 東京本社 ࠛ140-0001 東京都品川区北品川 1-3-12 第 5 小池ビル TEL 03-3471-7191 FAX 03-3471-7118 大阪支社 ࠛ532-0011 大阪市淀川区西中島 5-14-10 サムティ新大阪フロントビル 11F TEL 06-6304-8888 FAX 06-6300-1734 ショールーム 東京 大阪 テクニカルセンター 東京 大阪 名古屋 福岡 札幌 Waters、ACQUITY UPLC 、UPLC 、Empower、XBridge および The Science of What ’s Possible は Waters Corporation の登録商標です。ChromScope、TaperSlit および OBD は Waters Corporation の商標です。 その他すべての登録商標はそれぞれの所有者に帰属します。 ©2014 Waters Corporation. Printed in Japan. 2014 年9月 720004839JA PDF
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