TLC Plakasındaki Bileşiklerin Veriminin Mavi-LED Aydınlatma Tekniği ile Tahmin Edilmesi
Summary
Mevcut protokol, mavi-LED aydınlatma tekniğini kullanarak TLC plakasındaki bileşiklerin verimini tahmin etmek için bir yöntem geliştirdi. Bu yaklaşımın avantajları, güvenli, etkili, ucuz olması ve araştırmacının aynı anda birden fazla örneği ölçmesine izin vermesidir.
Abstract
İnce tabaka kromatografisi (TLC), bilinmeyen numunelerin verimini ölçmek için organik kimya araştırmalarında yaygın olarak kullanılan erişilebilir bir analitik tekniktir. Bu çalışma, mavi-LED aydınlatıcıyı kullanarak bir TLC plakasındaki numunelerin verimini tahmin etmek için etkili, ucuz ve güvenli bir yöntem geliştirdi. Aspergillus terreus’tan ekstrakte edilen Lovastatin, bu çalışmada kullanılan örnek bileşiktir. Lovastatin verimini değerlendirmek için lovastatin standardına dayanan regresyon modelleri kullanılmıştır. Üç yöntem karşılaştırıldı: biyotahlil, UV algılama ve mavi-LED aydınlatma. Sonuç, mavi-LED aydınlatma yönteminin UV algılama ve biyotahlil yöntemlerinden önemli ölçüde daha fazla zaman etkili olduğunu göstermiştir. Ek olarak, mavi-LED aydınlatma, biyotahlil yöntemindeki biyolojik tehlikeler (örneğin, mikrobiyal enfeksiyon) ve UV algılama yönteminde ultraviyole maruziyeti endişesi nedeniyle nispeten güvenli bir seçenekti. GC, HPLC ve HPTLC gibi bağımsız olarak çalışmadan önce özel cihazlar ve uzun süreli eğitim gerektiren pahalı yöntemlerle karşılaştırıldığında, mavi-LED aydınlatıcıyı kullanmak, bir TLC plakasından numunelerin verimini tahmin etmek için ekonomik bir seçenekti.
Introduction
İnce tabaka kromatografisi (TLC), organik kimya alanında kalitatif ve kantitatif bir teknik olarak yaygın olarak kullanılmaktadır 1,2,3. TLC’nin başlıca avantajları, hızlı algılama, esnek numune gereksinimleri sağlaması ve özel ekipman gerektirmemesidir4. Bugüne kadar, birçok gelişmiş yaklaşım oluşturulmuş olmasına rağmen, TLC hala bir karışımdaki bilinmeyen numuneleri tanımlamak için ana yöntemdir. Bununla birlikte, bu yaklaşımın zorluğu, özellikle sınırlı bütçeli laboratuvarlar geliştirmek için numune verimini ölçmek için güvenli ve ucuz ekipman eksikliğidir. Bu nedenle bu çalışma, numunelerin verimini tahmin etmek için TLC ile birleşen verimli, güvenli ve ucuz bir yöntem geliştirmeyi amaçlamıştır.
Yüksek performanslı TLC (HPTLC), yüksek performanslı sıvı kromatografisi (HPLC) ve gaz kromatografisinin (GC) aksine, katı numune gereksinimleri, zaman alıcı ve numune hazırlama1,5 için çok adımlı katılım, TLC çeşitli avantajlar göstermiştir. İlk olarak, numune hazırlama için, HPLC ve GC ham ekstraktı tespit edemez, çünkü ham ekstrakt HPLC ve GC sütununu tıkayabilir. İkincisi, numuneler UV açısından uygun olmadığında (HPLC analizi için önemli) veya düşük uçuculukta (GC analizi için önemli), bu numunelere TLC uygulanabilir ve görselleştirme reaktifinin kullanılması, izole edilmiş numuneleri ince tabakalar üzerinde görünür kılar 6,7,8. Üçüncüsü, genel kullanıcılar için, HPLC ve GC genellikle TLC’ye kıyasla bağımsız olarak çalışmadan önce nispeten uzun bir ön eğitim gerektirir. Ek olarak, yüksek performanslı TLC (HPTLC) olarak bilinen nicel TLC analizi, son derece hassas bir tarayıcıyla TLC plakasındaki bilgileri dijitalleştirebilir. Bununla birlikte, HPTLC sisteminin maliyeti nispeten pahalıdır. Bu nedenle, TLC plakasındaki numuneleri ölçmek için uygun maliyetli ve hızlı bir yaklaşım geliştirmek önemli bir konudur.
TLC verim ölçümü için benzer yöntemler geliştirilmiştir; Örneğin, Johnson9, bir bilgisayara bağlı düz yataklı bir tarayıcı kullanarak TLC plakasındaki numunelerin miktarının belirlenmesine izin veren bir teknik bildirmiştir. 2001 yılında, El-Gindy ve ark.10, bileşiği optik yoğunlukla tespit etmek için kullanılan TLC-dansitometrik yöntemini geliştirdi ve teknik Elkady ve ark.11 tarafından da uygulandı. 2007 yılında Hess2, UV ışığı ile birleştirilmiş bir dijital kamera kullanarak TLC plakası üzerindeki bir bileşiğin verimini tespit etmek için uygulanan dijital olarak geliştirilmiş TLC (DE-TLC) yöntemini sundu. Hess ayrıca HPTLC ve DE-TLC yöntemi arasındaki maliyet farklarını karşılaştırdı ve DE-TLC yönteminin uygun maliyetli olması nedeniyle lise ve üniversite laboratuvarlarında kullanılabileceği sonucuna vardı2. Bununla birlikte, TLC-densitometrik yöntemin maliyeti hala pahalıydı ve ultraviyole ışığın çalışması, kullanıcıların ultraviyole radyasyona maruz kalabileceği durumlarda yeterli ön eğitim gerektiriyordu. Bu nedenle, TLC ile uyumlu, numune verimini ölçmek için verimli, güvenli ve ucuz bir yöntem geliştirmek arzu edilir.
Bu çalışma, mavi-LED aydınlatıcıyı kullanarak bir TLC plakası üzerindeki numuneyi tespit etmek için bir protokol tanımladı ve bantların boyutlarını ölçmek ve ardından bileşik verimini belirlemek için yüksek güvenilirliğe (yüksek R-kare değeri) sahip bir regresyon modeli geliştirdi. Son olarak, mavi-LED aydınlatma yönteminin nispeten güvenli olduğu bulunmuştur (vs. UV algılama yöntemi), ucuz (vs. GC, HPLC ve HPTLC) ve verim ölçümü için etkili (biyotahlil yöntemine karşı) yaklaşım.
Protocol
Representative Results
Discussion
Bu çalışmada, HPTLC, HPLC ve GC yöntemi gibi pahalı ve özel ekipman kullanmadan bileşikleri ölçmek için yeni bir yaklaşım olan mavi-LED aydınlatıcı tanımlanmıştır ve yöntem, nicelleştirme performansını değerlendirmek için biyotahlil ve UV tarafından tespit edilen yöntemlerle karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak, mavi-LED aydınlatma yönteminin, TLC plakası üzerinde hedeflenen bileşiklerin verimini ölçmek için kullanılan nispeten güvenli ve etkili bir protokol olduğu sonucuna var…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu çalışma Tayvan Bilim ve Teknoloji Bakanlığı (MOST 108-2320-B-110-007-MY3) tarafından desteklenmiştir.
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 |
References
- 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).
- Duncan, J. D. Chiral separations: A comparison of HPLC and TLC. Journal of Liquid Chromatography. 13 (14), 2737-2755 (1990).
- Sherma, J. Thin-layer chromatography in food and agricultural analysis. Journal of Chromatography A. 880 (1-2), 129-147 (2000).
- Bocheńska, P., Pyka, A., Bocheńska, P., Bocheńska, B. Determination of acetylsalicylic acid in pharmaceutical drugs by TLC with densitometric detection in UV. Journal of Liquid Chromatography. 35 (10), 1346-1363 (2012).
- Poole, C. F. Planar chromatography at the turn of the century. Journal of Chromatography A. 856 (1-2), 399-427 (1999).
- Rapid Johnson, M. E. simple quantitation in thin-layer chromatography using a flatbed scanner. Journal of Chemical Education. 77 (3), 368-372 (2000).
- El-Gindy, A., Ashour, A., Abdel-Fattah, L., Shabana, M. M. First derivative spectrophotometric, TLC-densitometric, and HPLC determination of acebutolol HCL in presence of its acid-induced degradation product. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis. 24 (4), 527-534 (2001).
- Elkady, E. F., Mahrouse, M. A. Reversed-phase ion-pair HPLC and TLC-densitometric methods for the simultaneous determination of ciprofloxacin hydrochloride and metronidazole in tablets. Chromatographia. 73 (3-4), 297-305 (2011).
- Musharraf, S. G., Ul Arfeen, ., Shoaib, Q., M, Development and validation of TLC-densitometric method for the quantification of a steroidal drug, danazol in its pharmaceutical formulations. Journal of Planar Chromatography – Modern TLC. 25 (4), 331-337 (2012).
