scholarly journals UHPLC Analysis of Saffron (Crocus sativus L.): Optimization of Separation Using Chemometrics and Detection of Minor Crocetin Esters

Molecules ◽  
2018 ◽  
Vol 23 (8) ◽  
pp. 1851 ◽  
Author(s):  
Angelo D’Archivio ◽  
Francesca Di Donato ◽  
Martina Foschi ◽  
Maria Maggi ◽  
Fabrizio Ruggieri

Ultra-high performance liquid chromatography (UHPLC) coupled with diode array detection (DAD) was applied to improve separation and detection of mono- and bis-glucosyl esters of crocetin (crocins), the main red-colored constituents of saffron (Crocus sativus L.), and other polar components. Response surface methodology (RSM) was used to optimise the chromatographic resolution on the Kinetex C18 (Phenomenex) column taking into account of the combined effect of the column temperature, the eluent flow rate and the slope of a linear eluent concentration gradient. A three-level full-factorial design of experiments was adopted to identify suitable combinations of the above factors. The influence of the separation conditions on the resolutions of 22 adjacent peaks was simultaneously modelled by a multi-layer artificial neural network (ANN) in which a bit string representation was used to identify the target analytes. The chromatogram collected under the optimal separation conditions revealed a higher number of crocetin esters than those already characterised by means of mass-spectrometry data and usually detected by HPLC. Ultra-high performance liquid chromatography analyses carried out on the novel Luna Omega Polar C18 (Phenomenex) column confirmed the large number of crocetin derivatives. Further work is in progress to acquire mass-spectrometry data and to clarify the chemical structure to the newly found saffron components.

2020 ◽  
Vol 16 (6) ◽  
pp. 690-697
Author(s):  
Yuedong Yang ◽  
Hao Zhi ◽  
Baofei Yan ◽  
Yi Tian ◽  
Jianping Shen ◽  
...  

Background: The simultaneous determination of multiple components in a sample is an important factor in the quality control of traditional Chinese medicines and can give an indication of potential clinical applications. Introduction: A rapid and sensitive method has been introduced for the simultaneous quantitative analysis of eight bioactive flavonoid constituents from Scutellariae Radix using ultra-high performance liquid chromatography coupled with triple quadrupole tandem mass spectrometry. Methods: The separation was performed on a Waters Acquity UPLC C18 column (2.1 mm×100 mm, 1.7 μm), under optimized mass spectrometry conditions, with a flow rate of 0.3 mL/min. The column temperature was maintained at 35°C and the injection volume was 3 μL. Results: The method showed a good linear relationship of each component; all R2 values were above 0.9990 in the experiment. The RSDs of the precision test, repeatability test, stability test and recovery test were all not more than 2.86 %. We found that the total percentage amounts of the eight flavonoids were 22.19%, 18.63% and 10.86% in Raw Scutellariae Radix (RSR), Wine Scutellaria Radix (WSR) and Scutellaria Radix Charcoal (SRC) respectively. Conclusion: The method was successfully applied to the simultaneous determination of the eight bioactive flavonoids of Raw Scutellariae Radix, Wine Scutellaria Radix and Scutellaria Radix Charcoal.


2008 ◽  
Vol 3 (5) ◽  
pp. 1934578X0800300 ◽  
Author(s):  
Hui-Jun Li ◽  
Zheng-Ming Qian ◽  
Ping Li ◽  
Mei-Ting Ren ◽  
Jun Chen ◽  
...  

A new high-performance liquid chromatography coupled with mass spectrometry (HPLC-MS) method has been developed for the simultaneous determination of nine major compounds, namely chlorogenic acid (1), caffeic acid (2), sweroside (3), loganin (4), secoxyloganin (5), 3,5-di- O-caffeoyl quinic acid (6), luteolin-7- O-glucoside (7), rutin (8) and 3,4-di- O-caffeoyl quinic acid (9), in Caulis Lonicerae Japonicae (CLJ), a commonly used traditional Chinese medicinal herb. The separation was achieved on a C-18 column (250 × 4.6 mm, 5.0 μm) with a column temperature of 30°C and a flow-rate of 0.8 mL/min. The mobile phase was composed of (A) aqueous formic acid (0.1%, v/v) and (B) methanol, using a gradient elution of 30% B for 0-13 min, 30–40% B for 13–17 min, and 40–49% B for 17–30 min. The limit of detection ( S/ N = 3) ranged from 0.8 to 5.1 ng/mL and the limit of quantification ( S/ N = 10) varied from 3.4 to 16.9 ng/mL. All calibration curves showed good linear regression ( r2 > 0.9976) within the test ranges. The intra- and inter-day precisions, as determined from sample solutions, were below 2.2 and 4.3%, respectively. The recoveries for nine compounds were within 91.3 and 104.2%. This proposed method has been successfully applied to evaluation of commercial samples of CLJ from different markets in China, which provides a new basis of assessment of the quality of the herbal drug.


2020 ◽  
Vol 93 ◽  
pp. 103613
Author(s):  
Natalia Moratalla-López ◽  
Ana M. Sánchez ◽  
Cándida Lorenzo ◽  
Horacio López-Córcoles ◽  
Gonzalo L. Alonso

2018 ◽  
Author(s):  
Ευαγγελία Κάρκουλα

Το φυτό Crocus sativus (Κρόκος Κοζάνης) είναι ένα ανθοφόρο είδος του γένους Crocus που ανήκει στην οικογένεια Iridaceae. Το σαφράν είναι τα αποξηραμένα στίγματα του φυτού Crocus sativus L. και συγκαταλέγεται ανάμεσα στα πιο ακριβά μπαχαρικά του κόσμου. Κυρίως χρησιμοποιείται σαν φάρμακο της παραδοσιακής ιατρικής καθώς και ως αρωματικό και χρωστική τροφίμων στην καθημερινή ζωή. Στα κυριότερα συστατικά του σαφράν περιλαμβάνονται οι κροκίνες, οι οποίες είναι μονο- και δις-εστέρες κροκετίνης με γλυκόζη ή/και γεντιοβιόζη. Το σαφράν θεωρείται δυνητικό όπλο ενάντια στις νευροεκφυλιστικές ασθένειες αφού οι ουσίες που περιέχει (κροκίνη, κροκετίνη και σαφρανάλη) έχουν δείξει αξιοσημείωτη αντιοξειδωτική δράση. Επιπλέον, ο κρόκος έχει παρουσιάσει σημαντική δραστικότητα έναντι της νόσου του Πάρκινσον και του Αλτσχάιμερ. Ο κεντρικός σχεδιασμός της τρέχουσας μελέτης ήταν η απομόνωση από τον κρόκο της πιο άφθονης κροκίνης, trans-crocin-4 (TC4) σε επαρκείς ποσότητες προκειμένου να πραγματοποιηθεί μια Φαρμακοκινητική μελέτη σε ποντίκια και στη συνέχεια να εκτιμηθεί η βιοδιαθεσιμότητα της TC4, σε πλάσμα ποντικών μετά από ενδοπεριτοναϊκή (i.p.) χορήγηση καθώς και η ικανότητά της να διασχίσει τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό (ΑΕΦ). Ο τελικός στόχος αυτής της μελέτης ήταν να διερευνηθούν οι μεταβολές στο μεταβολικό δακτυλικό αποτύπωμα μετά τη χορήγηση της TC4 και να εντοπιστούν τα χαρακτηριστικά που μεταβλήθηκαν σημαντικά.Αρχικά, αυτή η μελέτη παρουσιάζει μια απλή και αποτελεσματική μέθοδο απομόνωσης σε ένα βήμα των κύριων δευτερογενών μεταβολιτών ενός εκχυλίσματος κρόκου με μεθανόλη-νερό 50:50 v/v χρησιμοποιώντας χρωματογραφία κατανομής με φυγοκέντρηση (Centrifugal Partition Chromatography-CPC) που εκτελέστηκε τόσο σε dual-mode όσο και σε elution extrusion mode, χρησιμοποιώντας πέντε διφασικά συστήματα διαλυτών. Συνολικά, από όλα τα πειράματα CPC που πραγματοποιήθηκαν, απομονώθηκαν 6185 mg καθαρής TC4 ενώ απομονώθηκαν και χαρακτηρίστηκαν 15 επιμέρους συστατικά του εκχυλίσματος του σαφράν. Συνεπώς, η μεθοδολογία CPC που αναπτύχθηκε, θεωρήθηκε κατάλληλη προσέγγιση για την ανάλυση του σαφράν τόσο στο εργαστήριο όσο και στη βιομηχανία των φυσικών προϊόντων.Το επόμενο βήμα της τρέχουσας μελέτης περιελάμβανε την ανάπτυξη και την πλήρη επικύρωση δύο μεθοδολογιών με χρήση υγρής χρωματογραφίας υπερυψηλής απόδοσης (Ultra High Performance Liquid Chromatography–UHPLC PDA), σύμφωνα με τις οδηγίες των U.S FDA και EMA, για την ταχεία και ακριβή ποσοτικοποίηση της TC4 και της κροκετίνης (CRC) σε πλάσμα και εγκέφαλο ποντικιών μετά από i.p. χορήγηση. Οι δύο μέθοδοι UPLC PDA εφαρμόστηκαν επιτυχώς για τον προσδιορισμό των CRC και TC4 σε πλάσμα και εγκέφαλο ποντικιών μετά από i.p. χορήγηση TC4 (50 και 150 mg/kg) σε χρονικό διάστημα 0 240 λεπτών. Η επιλογή της i.p. οδού χορήγησης εξυπηρετούσε την παράκαμψη του μεταβολισμού πρώτης διόδου ή/και της γαστρικής υδρόλυσης, γεγονός που ενίσχυσε τη βιοδιαθεσιμότητα της TC4. Επιπλέον, διαπιστώθηκε ότι η TC4 ήταν ικανή να διασχίσει τον ΑΕΦ και να αυξήσει τα επίπεδά της στον εγκέφαλο ανεξάρτητα από τον ιδιαίτερα υδρόφιλο χαρακτήρα της. Είναι ενδιαφέρον ότι η CRC δεν ανιχνεύθηκε σε κανένα δείγμα πλάσματος ή εγκεφάλου, αν και έχει αναφερθεί ότι η TC4 υδρολύεται γρήγορα σε CRC μετά από χορήγηση από το στόμα. Συνεπώς η i.p. χορήγηση θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί στην περίπτωση της TC4 ώστε να είναι εφικτός ο ακριβής προσδιορισμός του βιολογικού της ρόλου.Στο τελευταίο στάδιο της τρέχουσας μελέτης, το μεταβολικό δακτυλικό αποτύπωμα και οι σχετικές μεταβολές του μετά την i.p. χορήγηση της TC4 σε αρσενικά και θηλυκά ποντίκια, προσδιορίστηκε με μεταβολομική μελέτη βασισμένη σε φασματομετρία μάζας συζευγμένη με υγροχρωματογραφία υπερυψηλής απόδοσης (UHPLC-HRMS). Στη συνέχεια εφαρμόστηκε πολυπαραμετρική στατιστική ανάλυση (MVA), με σκοπό να προσδιορισθούν τυχόν επιδράσεις της TC4 στο μεταβόλωμα των ποντικιών. Λόγω της μεγάλης μεταβλητότητας που επιβάλλεται από διάφορους παράγοντες, π.χ. το φύλο, η δόση χορήγησης και τα χρονικά σημεία, η ML-(s)PLS-DA αποδείχθηκε η μόνη αποτελεσματική προσέγγιση. Επιπλέον, ανιχνεύθηκε μια φυλοσύνδετη πρωταρχική επίδραση στο μεταβόλωμα των ζώων, υποδηλώνοντας ότι η χορήγηση και στα δύο φύλα είναι απαραίτητη προκειμένου να έχουμε σαφή εικόνα των μεταβολικών αλλαγών. Τέλος, με αυτή τη UPLC-HRMS μεθοδολογία, καταδείχθηκε σαφώς ότι η χρονική αλληλουχία των μεταβολών στο μεταβόλωμα οφειλόταν στη χορήγηση TC4. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα που παρήχθησαν από διάφορα στατιστικά λογισμικά, οι επιλεγμένες μεταβλητές εφαρμόστηκαν περαιτέρω σε ηλεκτρονικές βάσεις δεδομένων, ώστε να ταυτοποιηθούν και να εντοπιστούν πιθανοί μεταβολίτες.


2007 ◽  
Vol 177 (4S) ◽  
pp. 295-295
Author(s):  
Michael Mullerad ◽  
Haleem J. Issaq ◽  
Alexander Kravtsov ◽  
Timothy Waybright ◽  
Brian Luke ◽  
...  

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document