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L&M-6-2010 > Isolierung von Pflanzenextrakten

Isolierung von Pflanzenextrakten

Natürliche Inhaltsstoffe aus Pflanzen werden mehr und mehr als Alternativen für klassische Medikamente untersucht. Gründe hierfür können bessere Wirksamkeiten und Verträglichkeiten sowie das deutlich bessere Image solcher Substanzen sein. Diese Pflanzeninhaltsstoffe werden in der Regel mittels Extraktion aus den Rohstoffen gewonnen. Nach einer solchen Extraktion liegen die gesuchten Inhaltsstoffe allerdings nicht in der notwendigen Reinheit vor. Für die Isolierung solcher Verbindungen bietet sich die präparative Chromatografie als das Verfahren der Wahl an. Die komplexen Substanzgemische können in relativ kurzer Zeit und mit wenig Aufwand so getrennt werden, dass die Hauptkomponenten mit hinreichendem Reinheitsgrad gewonnen werden.

Instrumenteller Versuchsaufbau

Um die vollständige Trennung solcher komplexen Substanzgemische sicherzustellen, sollte ein Chromatografiesystem mit möglichst hoher Leistungsfähigkeit und Flexibilität eingesetzt werden. Die erforderlichen Parameter für eine Trennung im Labor werden im Rahmen dieser Arbeit ermittelt. Die präparativen Trennungen wurden mithilfe einer Büchi Sepacoreanlage durchgeführt. Diese bestand aus folgenden Komponenten: zwei Pumpenmodule C-605 (Arbeitsbereich bis 50bar), eine Kontrolleinheit C-620 (gesteuert durch einen externen PC), ein UV-Detektor C-635 (frei wählbare Messwellenlänge) und ein Fraktionssammler C-660. Als Kartuschen wurden vorgepackte Kartuschen mit Normalphasenkieselgel und RP-Material sowie Glassäulen, gepackt mit demselben Kieselgel, benutzt. Die Aufgabe der Proben erfolgte flüssig mit einem 6-Wegeventil mit Probenschleife oder die Substanzen wurden auf Kieselgel aufgezogen und mithilfe des „Prep Elut Adaptersets“ aufgegeben.

Ergebnisse

Korrelation zwischen den HPLC-Ergebnissen und RP-Flash Trennungen In Vorversuchen mit Referenzsubstanzen wurde die Korrelation zwischen den analytischen HPLC-Ergebnissen und den Sepacore Kartuschen sowie Büchi Glassäulen hergestellt. Als Regel wurde bestimmt: k’Sepacore = 1.15 x k’HPLC; R2 = 0.97. Die Trennbedingungen der analytischen HPLC können durch Erhöhung des Gradienten um den Faktor 2-4 auf die präparative Chromatografie übertragen werden. Diese Regeln wurden auf die Trennung der Extrakte Curcuma xanthorrhiza und Piper nigrum angewendet, gelöst in DCM.

Übertragung der Dünnschichtchromatografie-Ergebnisse auf die Flashchromatografie

In Vorversuchen wurde folgende Korrelation zwischen den Rf-Werten der TLC und der Kapazitätsfaktoren k’ gefunden: k’= 1.1 x 1/Rf; R2=0.90. Die Eluentenzusammensetzung sollte so gewählt sein, dass die Rf-Werte zwischen 0.15 und 0.2 betragen. Dieses Prinzip wurde auf die Trennung von Salvia militorrhiza in DCM angewendet.

Zusammenfassung der Ergebnisse

-Analytische Reversed-Phase HPLC-Trennbedingungen können auf präparative Säulen übertragen werden, indem die Gradientenzeiten um den Faktor 2–4 erhöht werden.

- Um die Ergebnisse der Dünnschichtchromatografie auf die Trennung einer Normal-hasen-Glassäule übertragen zu können, sollten Rf-Werte von 0.15 bis 0.2 erhalten werden. Diese lassen sich durch den Gradienten einstellen.

- Die komplexen Extrakte können sowohl auf Büchi Kartuschen als auch auf gepackten Glassäulen mit ausreichender Reinheit getrennt werden.

Die Auflösung kann erhöht werden, indem Glassäulen mit Kieselgelen mit geringeren Korngrößen verwendet werden. Auch wenn diese eine geringere Auflösung aufzeigen, stellen Kunststoffkartuschen eine gute Alternative zu herkömmlichen Glassäulen dar.

Anmerkung

Dieser Auszug der Resultate geht auf Ergebnisse der Arbeit „Flash chromatography on cartridges for the separation of plant extracts – rules for the selection of chromatographic conditions and comparison with MPLC“ von P. Weber, N. Schafroth, M. Hamburger, O. Potterat der Pharmazeutischen Biologie der Universität Basel zurück.

Foto: © walhalla12 - Fotolia.com

L&M 6 / 2010

Diese Artikel wurden veröffentlicht in Ausgabe L&M 6 / 2010.
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