使用MV-10 ASFE系統(tǒng)降低天然產(chǎn)物樣品的復(fù)雜性

目的
使用沃特世MV-10 ASFE™系統(tǒng)有選擇性地從復(fù)雜的天然產(chǎn)物基質(zhì)中萃取和富集巨大戟醇，以便實(shí)現(xiàn)下游色譜分析和純化的方法優(yōu)化。

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背景
天然產(chǎn)物一直是藥物研發(fā)和藥物發(fā)展線索的巨大來源。尚待開發(fā)的生物資源與篩選、分離和合成中的技術(shù)成果相結(jié)合，使天然產(chǎn)物藥物的研發(fā)工作再次煥發(fā)活力。

天然產(chǎn)物研究中的一個(gè)關(guān)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(fù)雜的樣品基質(zhì)所掩蓋。這種復(fù)雜性成為了隨后進(jìn)行的色譜分析，尤其是制備型色譜分析的一項(xiàng)挑戰(zhàn)。由于目標(biāo)化合物和基質(zhì)共同競(jìng)爭(zhēng)色譜柱上的結(jié)合位點(diǎn)，因此樣品的上樣量和純化通量均會(huì)受到嚴(yán)重限制。在收集到所需量的化合物之前，需要進(jìn)行重復(fù)操作，這個(gè)過程即費(fèi)時(shí)又費(fèi)力。

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通過MV-10 ASFE系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)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(duì)其進(jìn)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(jìn)行色譜純化。由于樣品的復(fù)雜性導(dǎo)致了整個(gè)工藝的收益率非常低。

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解決方案
所有超臨界流體萃取均在MV-10 ASFE系統(tǒng)上進(jìn)行。將200 mg的乳膠顆粒裝入一個(gè)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(biāo)準(zhǔn)品和乳膠萃取物的SFC色譜圖。盡管出現(xiàn)很強(qiáng)的質(zhì)譜信號(hào)響應(yīng)，在原樣品中的巨大戟醇百分比重量預(yù)計(jì)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(xiàn)出一個(gè)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(duì)應(yīng)。使用梯度聚焦可以輕松地開展進(jìn)一步的方法優(yōu)化，以保證巨大戟醇能從樣品基質(zhì)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(shí)現(xiàn)了高效的色譜純化。

圖3顯示了標(biāo)準(zhǔn)化的超臨界流體萃取物和超臨界流體萃取后殘余樣品的提取離子色譜圖(XIC)(m/z=347，去質(zhì)子化巨大戟醇)。經(jīng)過1.5小時(shí)的動(dòng)態(tài)萃取后，圖3B中顯示的殘留在容器中的巨大戟醇大約為圖3A中萃取物的20%。延長萃取時(shí)間可以進(jìn)一步提高萃取的效果。

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總結(jié)
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(duì)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(fù)雜性得到了顯著的降低，能夠較容易地進(jìn)行色譜方法優(yōu)化。超臨界流體萃取萃出物中目標(biāo)化合物的含量也得到了提高，從而能夠更高效地對(duì)目標(biāo)化合物進(jìn)行色譜純化。