DE202023107712U1

DE202023107712U1 - Ein System zur Isolierung und Strukturbestimmung von Arctigenin aus Ipomoea Cairica-Blättern

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Publication number: DE202023107712U1
Application number: DE202023107712.9U
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Priority date: 2023-12-30
Filing date: 2023-12-30
Publication date: 2024-02-01
Anticipated expiration: 2033-12-31

Abstract

Ein System zur Isolierung und Strukturbestimmung von Arctigenin aus Ipomoea cairica - Blättern, umfassend:eine Probensammeleinheit, die eine Vorrichtung zum Sammeln von Blättern zur Gewinnung von Blättern von Ipomoea cairica (IC) umfasst;eine Wasch- und Trocknungseinrichtung, die mit der Probensammeleinheit verbunden ist, wobei die Wasch- und Trocknungseinrichtung einen Waschmechanismus zum Waschen gesammelter Blätter und einen Trocknungsmechanismus zum Trocknen gewaschener Blätter umfasst;eine elektronische Mischungsmühle zum Zerkleinern getrockneter Blätter zu Pulver, wobei das Pulver in einen luftdichten Behälter überführt wird;eine Extraktionsanordnung zur Extraktion einer Rohprobe von Arctigenin, wobei das Pulver aus getrockneten Blättern in einen Behälter mit Ethanol überführt wird, wobei Pulver aus IC-Blättern in Ethanol zur Herstellung einer Rohprobe von Arctigenin eingeweicht wird;ein Säulenchromatographiegerät einschließlich einer Kieselgelsäule und einem optimierten Ethanollösungssystem zur Isolierung von Arctigenin; undein PTLC-Aufbau zur weiteren Isolierung von Arctigenin, wobei der Präparations-Dünnschichtchromatographie-Aufbau (PTLC) eine Vielzahl von Kieselgelplatten als stationäre Phase, eine Glaskapillare mit schmaler Spitze, auf die ein Band der gesammelten Fraktion aufgetragen wird, und ein optimiertes Lösungsmittelsystem umfasst zu Benzol: Ethylacetat (9:1) und eine Gegenplatte zum Nachweis von Arctigenin.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein System zur Isolierung und Strukturbestimmung von Arctigenin aus Ipomoea Cairica -Blättern.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Arctigenin, eine pharmakologisch bedeutsame Verbindung, die in verschiedenen Pflanzen einschließlich Arctium vorkommt lappa L., Fructus Arctii, Bardane fructus und mehrere andere haben aufgrund ihrer vielfältigen therapeutischen Aktivitäten wie entzündungshemmender, antiviraler, antitumoraler und neuroprotektiver Wirkung Aufmerksamkeit erregt. Arctigenin wird aus Ipomoea cairica (IC) gewonnen, einem mehrjährigen Kletterkraut, das für seine vielfältigen pharmakologischen Eigenschaften wie entzündungshemmende, antioxidative, antimikrobielle, anti-HIV- und zytotoxische Wirkungen bekannt ist, und birgt ein erhebliches Potenzial für medizinische Anwendungen.
Die oberirdischen Teile von Ipomoea cairica haben Verbindungen wie Arctigenin hervorgebracht, die verschiedene pharmakologische Vorteile aufweisen, darunter unter anderem entzündungshemmende, antivirale, antitumorale und neuroprotektive Wirkungen. Trotz bestehender chromatographischer Methoden zur Extraktion von Arctigenin aus verschiedenen Pflanzenquellen besteht in der verfügbaren Literatur ein bemerkenswerter Mangel an detaillierten Methoden, die sich speziell mit der Extraktion, Isolierung und Charakterisierung von Arctigenin aus Ipomoea cairica befassen.
Dieser Mangel an detaillierten Extraktions- und Charakterisierungsmethoden speziell für Arctigenin aus Ipomoea cairica unterstreicht die Notwendigkeit eines umfassenden und gezielten Ansatzes zur Aufklärung einer systematischen Methode zur Extraktion, Isolierung und Charakterisierung von Arctigenin aus dieser speziellen Pflanzenquelle. Ein solches Unterfangen zielt darauf ab, einen wesentlichen Beitrag zum wissenschaftlichen Verständnis und zu möglichen therapeutischen Anwendungen dieser Verbindung zu leisten.
Aus der vorstehenden Diskussion wird deutlich, dass ein Bedarf an einem System zur Isolierung und Strukturbestimmung von Arctigenin aus Ipomoea Cairica -Blättern besteht.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein System zur Isolierung und Strukturbestimmung von Arctigenin aus Ipomoea Cairica -Blättern. Die Erfindung konzentriert sich auf einen systematischen Ansatz zur Isolierung und Strukturbestimmung von Arctigenin aus Ipomoea cairica L.-Blättern. Dabei wird Ethanol zur Extraktion von Arctigenin aus den Blättern verwendet und Trennungen im präparativen Maßstab unter Verwendung eines Lösungsmittelverhältnisses Benzol Ethylacetat (9:1) durchgeführt. Die Isolierung von Arctigenin erfolgt durch die Anwendung von Kieselgel-Säulenchromatographie und präparativer Dünnschichtchromatographie (TLC). Die anschließende Bewertung der Reinheit von Arctigenin umfasst Techniken der Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) und der Dünnschichtchromatographie (TLC). Die Strukturaufklärung von Arctigenin erfolgt durch Massenspektroskopie, IR-Spektroskopie, NMR und Elementaranalyse. Dieser systematische Ansatz zielt darauf ab, einen umfassenden Weg zur Identifizierung und Charakterisierung von Arctigenin aus Ipomoea cairica -Blättern zu etablieren.
Die Offenbarung bezieht sich darauf, ein System zur Isolierung und Strukturbestimmung von Arctigenin aus Ipomoea Cairica-Blättern bereitzustellen. Das System umfasst: eine Probensammeleinheit, die eine Vorrichtung zum Sammeln von Blättern zur Gewinnung von Blättern von Ipomoea cairica (IC) umfasst; eine Wasch- und Trocknungseinrichtung, die mit der Probensammeleinheit verbunden ist, wobei die Wasch- und Trocknungseinrichtung einen Waschmechanismus zum Waschen gesammelter Blätter und einen Trocknungsmechanismus zum Trocknen gewaschener Blätter umfasst; eine elektronische Mischungsmühle zum Zerkleinern getrockneter Blätter zu Pulver, wobei das Pulver in einen luftdichten Behälter überführt wird; eine Extraktionsanordnung zur Extraktion einer Rohprobe von Arctigenin, wobei das Pulver aus getrockneten Blättern in einen Behälter mit Ethanol überführt wird, wobei Pulver aus IC-Blättern in Ethanol zur Herstellung einer Rohprobe von Arctigenin eingeweicht wird; ein Säulenchromatographiegerät einschließlich einer Kieselgelsäule und einem optimierten Ethanollösungssystem zur Isolierung von Arctigenin; und einen PTLC-Aufbau zur weiteren Isolierung von Arctigenin, wobei der Präparations-Dünnschichtchromatographie-Aufbau (PTLC) eine Vielzahl von Kieselgelplatten als stationäre Phase, eine Glaskapillare mit schmaler Spitze, auf die ein Band der gesammelten Fraktion aufgetragen wird, und ein Lösungsmittelsystem umfasst optimiert auf Benzol: Ethylacetat (9:1) und eine Gegenplatte zum Nachweis von Arctigenin.
In einer Ausführungsform speichert der luftdichte Behälter Stromproben von IC-Blättern.
In einer Ausführungsform umfasst der Extraktionsaufbau außerdem ein Mittel zur Filtration, um den Überstand des in Ethanol getränkten Bleipulvers zu filtern.
In einer Ausführungsform weist die Kieselgelsäule Kieselgel mit 350 Mesh und eine Säule mit einer Abmessung von 40 × 1 cm auf, und wobei das Lösungsmittelsystem für Ethanol mit einer Elutionsgeschwindigkeit von 30 Tropfen pro Minute optimiert ist.
In einer Ausführungsform umfasst das Säulenchromatographiegerät außerdem ein Mittel zur Verdampfung, um das mit den Sammelfraktionen eluierte Lösungsmittelsystem durch Verdampfen vollständig zu entfernen und einen Rückstand zu erhalten, der zur Rekonstruktion 0,5 ml Ethanol ausgesetzt wird.
In einer Ausführungsform umfasst das System außerdem einen TLC-Aufbau, der zur Durchführung einer quantitativen Analyse von Arctigenin-Proben mittels Dünnschichtchromatographie ausgelegt ist, wobei der TLC-Aufbau Benzol: Ethylacetat (9:1) als Entwicklungsmittel und eine Jodkammer als Färbemittel verwendet.
In einer Ausführungsform umfasst das System außerdem einen HPLC-Aufbau, der aus einer Säule mit einer Größe von 250 × 4.6 mm und 5 µm besteht und für die Durchführung von Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) zur Durchführung einer Analyse von Proben bestimmt ist, die durch den TLC-Aufbau auf das Vorhandensein von Arctigenin bestätigt wurde.
In einer Ausführungsform umfasst das System außerdem eine Bewertungseinheit, die einen IR-Aufbau, einen NMR-Aufbau und einen Massenspektroskopie-Aufbau umfasst, die zur Durchführung einer Strukturbestimmung von Arctigenin-Proben konfiguriert ist, wobei die Bewertungseinheit außerdem einen UV-Identifizierungsaufbau unter Verwendung von 0.1 mg/ml umfasst Probe von isoliertem Arctigenin in Ethanol, und wobei der NMR-Aufbau isoliertes Arctigenin, gelöst in CDCl₃, zur Aufzeichnung des Spektrums verwendet.
Ein Ziel der vorliegenden Offenbarung ist die Bereitstellung eines Systems zur Isolierung und Strukturbestimmung von Arctigenin aus Ipomoea Cairica -Blättern.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, Ethanol als wirksames Mittel zur Extraktion von Arctigenin aus Ipomoea cairica -Blättern einzusetzen.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, Trennungen im präparativen Maßstab unter Verwendung eines Lösungsmittelverhältnisses Benzol:Ethylacetat (9:1) durchzuführen, um die Isolierung von Arctigenin aus dem Blattextrakt zu erleichtern.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, Kieselgel-Säulenchromatographie und präparative Dünnschichtchromatographie (TLC) als funktionelle Komponenten für die Isolierung von Arctigenin aus Ipomoea cairica zu nutzen.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, Techniken der Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) und der Dünnschichtchromatographie (TLC) zur Bewertung der Reinheit des isolierten Arctigenins einzusetzen.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, Massenspektroskopie, IR-Spektroskopie, NMR und Elementaranalyse als integrale Komponenten für die umfassende Strukturbestimmung des isolierten Arctigenins einzusetzen und so eine gründliche Charakterisierung innerhalb des Systems sicherzustellen.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Offenbarung besteht darin, einen umfassenden Weg zur Identifizierung und Charakterisierung von Arctigenin aus Ipomoea cairica -Blättern zu etablieren
Um die Vorteile und Merkmale der vorliegenden Offenbarung weiter zu verdeutlichen, erfolgt eine detailliertere Beschreibung der Erfindung unter Bezugnahme auf spezifische Ausführungsformen davon, die in der beigefügten Zeichnung dargestellt sind. Es versteht sich, dass diese Zeichnung nur typische Ausführungsformen der Erfindung darstellt und daher nicht als deren Umfang einschränkend anzusehen ist. Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnung genauer und detaillierter beschrieben und erläutert.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUR
Diese und andere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden besser verständlich, wenn die folgende detaillierte Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung gelesen wird, in der gleiche Bezugszeichen gleiche Teile darstellen, wobei:

1 zeigt ein Blockdiagramm eines Systems zur Isolierung und Strukturbestimmung von Arctigenin aus Ipomoea Cairica -Blättern gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.

Darüber hinaus werden erfahrene Handwerker erkennen, dass Elemente in der Zeichnung der Einfachheit halber dargestellt sind und möglicherweise nicht unbedingt maßstabsgetreu gezeichnet wurden. Beispielsweise veranschaulichen die Flussdiagramme die Methode anhand der wichtigsten Schritte, die dazu beitragen, das Verständnis von Aspekten der vorliegenden Offenbarung zu verbessern. Darüber hinaus können im Hinblick auf die Konstruktion des Geräts eine oder mehrere Komponenten des Geräts in der Zeichnung durch herkömmliche Symbole dargestellt worden sein, und die Zeichnung zeigt möglicherweise nur die spezifischen Details, die für das Verständnis der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung relevant sind um die Zeichnung nicht durch Details zu verdecken, die für den Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet, der Nutzen aus der Beschreibung hierin zieht, leicht ersichtlich sind.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG:
Um das Verständnis der Prinzipien der Erfindung zu fördern, wird nun auf die in der Zeichnung dargestellte Ausführungsform Bezug genommen und für deren Beschreibung eine spezifische Sprache verwendet. Es versteht sich jedoch, dass dadurch keine Einschränkung des Umfangs der Erfindung beabsichtigt ist, da Änderungen und weitere Modifikationen des dargestellten Systems und weitere Anwendungen der darin dargestellten Prinzipien der Erfindung in Betracht gezogen werden, wie sie einem Fachmann normalerweise in den Sinn kommen würden in der Technik, auf die sich die Erfindung bezieht.
Der Fachmann versteht, dass die vorstehende allgemeine Beschreibung und die folgende detaillierte Beschreibung beispielhaft und erläuternd für die Erfindung sind und diese nicht einschränken sollen.
Verweise in dieser Spezifikation auf „einen Aspekt“, „einen anderen Aspekt“ oder eine ähnliche Sprache bedeuten, dass ein bestimmtes Merkmal, eine bestimmte Struktur oder ein bestimmtes Merkmal, das in Verbindung mit der Ausführungsform beschrieben wird, in mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung enthalten ist. Daher beziehen sich die Formulierungen „in einer Ausführungsform“, „in einer anderen Ausführungsform“ und ähnliche Formulierungen in dieser Spezifikation möglicherweise, aber nicht unbedingt, auf dieselbe Ausführungsform.
Die Begriffe „umfasst“, „umfassend“ oder andere Variationen davon sollen eine nicht ausschließliche Einbeziehung abdecken, sodass ein Prozess oder eine Methode, die eine Liste von Schritten umfasst, nicht nur diese Schritte umfasst, sondern möglicherweise andere Schritte nicht umfasst ausdrücklich aufgeführt oder diesem Prozess oder dieser Methode innewohnend sind. Ebenso schließen ein oder mehrere Geräte oder Subsysteme oder Elemente oder Strukturen oder Komponenten, denen „umfasst...a“ vorangestellt ist, nicht ohne weitere Einschränkungen die Existenz anderer Geräte oder anderer Subsysteme oder anderer Elemente oder anderer Strukturen aus andere Komponenten oder zusätzliche Geräte oder zusätzliche Subsysteme oder zusätzliche Elemente oder zusätzliche Strukturen oder zusätzliche Komponenten.
Sofern nicht anders definiert, haben alle hier verwendeten technischen und wissenschaftlichen Begriffe die gleiche Bedeutung, wie sie von einem Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet, zu dem diese Erfindung gehört, allgemein verstanden werden. Das hier bereitgestellte System, die Methoden und Beispiele dienen nur der Veranschaulichung und sollen nicht einschränkend sein.
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden im Folgenden ausführlich unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben.
1 zeigt ein Blockdiagramm eines Systems (100) zur Isolierung und Strukturbestimmung von Arctigenin aus Ipomoea Cairica -Blättern gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Das System (100) umfasst eine Probensammeleinheit (102), die eine Blättersammelvorrichtung (102a) zum Erhalten von Blättern von Ipomoea cairica (IC) umfasst; eine Wasch- und Trocknungseinrichtung (104), die mit der Probensammeleinheit (102) verbunden ist, wobei die Wasch- und Trocknungseinrichtung (104) einen Waschmechanismus (104a) zum Waschen gesammelter Blätter und einen Trocknungsmechanismus (104b) zum Trocknen gewaschener Blätter umfasst.
In einer Ausführungsform wird eine elektronische Mischungsmühle (106) zum Zerkleinern getrockneter Blätter zu Pulver verwendet, wobei das Pulver in einen luftdichten Behälter (108) überführt wird.
In einer Ausführungsform ist ein Extraktionsaufbau (110) dazu ausgelegt, eine Rohprobe von Arctigenin zu extrahieren, wobei das Pulver aus getrockneten Blättern in einen Behälter mit Ethanol überführt wird, in dem das Pulver aus IC-Blättern zur Herstellung einer Rohprobe von Arctigenin in Ethanol eingeweicht wird.
In einer Ausführungsform umfasst ein Säulenchromatographiegerät (112) eine Kieselgelsäule (112a) und ein optimiertes Ethanollösungsmittelsystem (112b) zur Isolierung von Arctigenin.
In einer Ausführungsform ist ein PTLC-Aufbau (114) für die weitere Isolierung von Arctigenin ausgelegt, wobei der Vorbereitungs-Dünnschichtchromatographie-Aufbau (PTLC) eine Vielzahl von Kieselgelplatten (114a) als stationäre Phase, eine Glaskapillare mit schmaler Spitze (114b) umfasst, auf dem ein Band der gesammelten Fraktion aufgetragen wird, ein Lösungsmittelsystem (114c), das auf Benzol: Ethylacetat (9:1) optimiert ist, und eine Gegenplatte (114d) zum Nachweis von Arctigenin.
In einer Ausführungsform speichert der luftdichte Behälter (108) Leistungsproben von IC-Blättern.
In einer Ausführungsform umfasst die Extraktionseinrichtung (106) ein Filtermittel (106a), um den Überstand des in Ethanol getränkten Bleipulvers zu filtern.
In einer Ausführungsform weist die Kieselgelsäule (112a) Kieselgel mit 350 Mesh und eine Säule mit einer Abmessung von 40x1 cm auf, und wobei das optimierte Ethanollösungsmittelsystem (112b) für Ethanol mit einer Elutionsrate von 30 Tropfen optimiert ist pro Minute.
In einer Ausführungsform umfasst das Säulenchromatographiegerät (112) außerdem ein Mittel zur Verdampfung (112c), um das mit den Sammelfraktionen eluierte Lösungsmittelsystem durch Verdampfen vollständig zu entfernen und einen Rückstand zu erhalten, der zur Rekonstruktion 0.5 ml Ethanol ausgesetzt wird.
In einer Ausführungsform umfasst das System (100) außerdem einen TLC-Aufbau (116), der zur Durchführung einer quantitativen Analyse von Arctigenin-Proben mittels Dünnschichtchromatographie ausgelegt ist, wobei der TLC-Aufbau Benzol: Ethylacetat (9:1) als Entwicklungsmittel und Jod verwendet Kammer als Farbstoff.
In einer Ausführungsform umfasst das System (100) außerdem einen HPLC-Aufbau (118), der aus einer Säule mit einer Größe von 250 × 4.6 mm, 5 µm besteht und für die Durchführung von Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) zur Durchführung einer durch den TLC-Aufbau bestätigten Analyse von Proben ausgelegt ist auf das Vorhandensein von Arctigenin.
In einer Ausführungsform umfasst das System (100) außerdem eine Auswertungseinheit (120), die einen IR-Aufbau (120a), einen NMR-Aufbau (120b) und einen Massenspektroskopie-Aufbau (120c) umfasst, konfiguriert zur Durchführung einer Strukturbestimmung von Arctigenin-Proben. wobei die Auswertungseinheit (120) außerdem einen UV-Identifizierungsaufbau (120d) umfasst, der 0.1 mg/ml Probe von isoliertem Arctigenin in Ethanol verwendet, und wobei der NMR-Aufbau (120b) isoliertes, in CDCl₃ gelöstes Arctigenin zur Aufzeichnung des Spektrums verwendet.
Die vorliegende Erfindung stellt ein System zur Isolierung und Strukturbestimmung von Arctigenin aus Ipomoea Cairica -Blättern bereit. Der Blattextrakt in Ethanol wurde zur Isolierung von Arctigenin verwendet; Die Trennungen wurden im präparativen Maßstab mit einem Lösungsmittel aus dem Verhältnis Benzol: Ethylacetat (9:1) durchgeführt. Die Isolierung erfolgte über eine Kieselgelsäule und präparative TLC. Reinheitsprüfung durch HPLC und TLC. Die Strukturaufklärung erfolgte mittels Massenspektroskopie, IR-Spektroskopie; NMR und Elementaranalyse.
Ipomoea cairica- Blätter aus dem Botanischen Garten der DDU Gorakhpur University, Gorakhpur, werden einem systematischen Aufbereitungsprozess unterzogen. Um die Sauberkeit zu gewährleisten, werden die gesammelten Blätter gründlich mit destilliertem Wasser gewaschen. Anschließend werden die gereinigten Blätter im Schatten getrocknet, um ihre Unversehrtheit zu bewahren. Sobald die Blätter getrocknet sind, werden sie mithilfe einer elektronischen Mischungsmühle systematisch zu Pulver verarbeitet, was zur Gleichmäßigkeit des resultierenden Pulvers beiträgt. Die pulverisierte Probe wird dann systematisch in einem luftdichten Behälter gelagert, der für die weitere Verwendung im System vorgesehen ist.
Innerhalb des Systems umfasst die Extraktion einer Rohprobe aus den pulverisierten IC-Blättern das 24-stündige Eintauchen von 100 g Blattpulver in 300 ml absolutes Ethanol. Anschließend wird der Überstand mit Whatman- Filterpapier Nr. 1 von den eingeweichten Blättern getrennt. Der resultierende Extrakt wird konzentriert und anschließend im Rahmen der systematischen Isolierung von Arctigenin innerhalb des Systems durch Kieselgel-Säulenchromatographie geleitet.
Für die Isolierung von Arctigenin wurde das Säulenchromatographiegerät verwendet, das aus einer Silicagelsäule (350 Mesh) mit den Maßen 40 × 1 cm bestand. Innerhalb des Systems wurde das Lösungsmittelsystem auf Ethanol optimiert und eluierte mit einer Geschwindigkeit von 30 Tropfen pro Minute. Das verwendete systematische Beladungsverhältnis betrug 1:30 für die Probengröße zur Menge des Adsorptionsmittels. Während des systematischen Prozesses innerhalb des Systems wurden während des Isolierungsprozesses systematisch 30 Fraktionen zu je 5 ml gesammelt. Das mit jeder Fraktion verbundene Lösungsmittelsystem wurde durch Verdampfung unter einem Strom bei 50 °C vollständig entfernt. Nach dem Eindampfen wurde der resultierende Rückstand systematisch mit 0.5 ml Ethanol im System rekonstituiert. Nach der Rekonstruktion wurde an diesen Fraktionen im System systematisch eine Dünnschichtchromatographie (TLC) durchgeführt, um das Vorhandensein von Arctigenin festzustellen. Es wurde festgestellt, dass die 15. Fraktion zwar Arctigenin enthielt, keine der Fraktionen jedoch ausschließlich Arctigenin enthielt. Da Arctigenin innerhalb des Systems nicht ausschließlich durch Säulenchromatographie isoliert werden konnte, wurde als anschließender Reinigungsschritt präparative Dünnschichtchromatographie eingesetzt.
Innerhalb des Systems umfasste die Probenvorbereitung die Beschaffung von reinem Arctigenin von der Cayman Chemical Company, USA, identifiziert als Produkt Nr. 14913, unter Verwendung des Beschaffungsaufbaus. Nach der Beschaffung wurde systematisch eine Standardlösung unter Verwendung des Probenvorbereitungsaufbaus hergestellt, indem 0,49 mg/ml (1.3 M) Arctigenin in Ethanol gelöst wurden.
Für die UV-Identifizierung innerhalb des Systems wurde eine spezifische Probe von isoliertem Arctigenin in Ethanol unter Verwendung des UV-Identifizierungsaufbaus sorgfältig vorbereitet. Um eine NMR-Analyse innerhalb des Systems durchzuführen, wurde das isolierte Arctigenin mithilfe des NMR-Aufbaus systematisch in CDCl₃gelöst, was die Aufzeichnung seines Spektrums erleichterte. Darüber hinaus wurde für die Massenspektrenanalyse innerhalb des Systems systematisch eine 1 g/ml-Lösung von isoliertem Arctigenin in Ethanol mithilfe des Massenspektroskopieaufbaus hergestellt.
Innerhalb des Systems erleichterte der Aufbau der Dünnschichtchromatographie (TLC) die quantitative Analyse von Arctigenin unter bestimmten Bedingungen. Unter Verwendung des TLC-Geräts umfasste das Verfahren die Anwendung von Benzol:Ethylacetat (9:1) als Entwicklungsmittel innerhalb des Systems und wurde bei Raumtemperatur durchgeführt.
Darüber hinaus fungierte im TLC-Aufbau des Systems eine Jodkammer als vorgesehenes Färbemittel, die bei einer kontrollierten Temperatur von 30 °C betrieben wurde. Dieser systematische Ansatz gewährleistete die präzise quantitative Analyse von Arctigenin gemäß den angegebenen Bedingungen und Setup-Parametern.
Innerhalb des Systems analysierte der Aufbau der Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) systematisch die Probe, die zuvor durch TLC auf das Vorhandensein von Arctigenin bestätigt wurde. Das HPLC-Gerät, ausgestattet mit einer Kromasil C18-Säule mit den Maßen 250 × 4.6 mm und 5 µm Abmessungen, führte die HPLC-Analyse innerhalb des Systems durch.
Im Einklang mit den Spezifikationen des Systems hielt der HPLC-Aufbau sorgfältig eine Wellenlänge von 220 nm ein und verwendete eine mobile Phase bestehend aus Methanol: Wasser im Verhältnis 60:40. Die Durchflussrate wurde systematisch bei 5,0 ml/min gehalten, um konsistente und genaue Trennungen zu gewährleisten. Die Gesamtlaufzeit wurde im Rahmen des Systemprotokolls auf 60 Minuten festgelegt und als Probenhandhabungsmenge wurden 10 µL festgelegt. Alle diese systemgesteuerten Trennungen und Analysen wurden bei Raumtemperatur durchgeführt, um präzise und standardisierte Ergebnisse zu gewährleisten.
Innerhalb des Systems spielte der Aufbau der präparativen Dünnschichtchromatographie (PTLC) eine entscheidende Rolle bei der strukturellen Identifizierung von Arctigenin. Dieses systematische Verfahren umfasste die Verwendung von Kieselgel-60F254-Platten, die als stationäre Phase innerhalb der PTLC-Apparatur fungierten.
Beim Betrieb des PTLC-Aufbaus innerhalb des Systems wurde eine von der Säule gesammelte Fraktion mithilfe einer Glaskapillare mit schmaler Spitze präzise aufgetragen. Das Lösungsmittelsystem des Aufbaus wurde systematisch auf Benzol:Ethylacetat (9:1) optimiert, um eine optimale Trennung auf den Kieselgelplatten zu gewährleisten. Um Arctigenin nachzuweisen, wurde innerhalb des Systems eine Gegenplatte eingesetzt, die in einer Jodkammer entwickelt wurde.
Nach der Erkennung erfolgte das systematische Abschaben des Arctigenin enthaltenden Kieselgelbereichs im PTLC- Aufbau, und Arctigenin wurde dann sorgfältig durch Eluieren in Ethanol zurückgewonnen. Um eine vollständige Elution innerhalb des Systems sicherzustellen, wurden das absorbierende Material und das Lösungsmittel systematisch auf einer Vortex-Mischzentrifuge homogenisiert.
Darüber hinaus wurden die erhaltenen Überstände innerhalb des Systems gemeinsam eingedampft, um reines Arctigenin zu erhalten. Die resultierende Probe wurde im Rahmen der systematischen Bewertung innerhalb des Systems zur Identifizierung mittels IR, NMR, Massenspektroskopie und Elementaranalyse an SAIF, CDRI übermittelt.
Die Extraktionsvorrichtung des Systems implementierte das optimierte Verfahren, das aus früheren Experimenten zur Herstellung von Arctigenin abgeleitet wurde. Anschließend wurden die mit dem Säulenchromatographie-Aufbau gewonnenen Proben mittels Dünnschichtchromatographie (TLC) analysiert. Während der TLC-Analyse innerhalb des Systems zeigten sowohl kommerzielles (reines) Arctigenin als auch aus IC-Blättern extrahiertes Arctigenin vergleichbare Farben und nahezu identische Rf- Werte - etwa 0,52 cm für kommerzielles Arctigenin und 0.51 cm für aus IC-Blättern gewonnenes Arctigenin - was auf Ähnlichkeiten zwischen den beiden hinweist Quellen.
Im Hochleistungsflüssigkeitschromatographiegerät (HPLC) des Systems wurde das Scannen über das gesamte Spektrum von 192 nm bis 400 nm durchgeführt, wobei die Wellenlängenerkennung für das HPLC-Chromatogramm auf 220 nm eingestellt war. Um die chromatographische Trennung zu verbessern, untersuchte das System sorgfältig verschiedene lineare Gradienten für Methanol-Wasser bei einer Flussrate von 5 ml/min, wie in den Ergebnissen dargestellt.
Das HPLC-Chromatogramm von Arctigenin in der Standardlösung und der Probenlösung wurde innerhalb des Systems analysiert. Insbesondere stellte das System fest, dass die Retentionszeiten der Standardprobe und der IC-Blätter von Arctigenin deutlich ähnlich waren und 4.954 Minuten für die Standardprobe und 4,876 Minuten für aus IC-Blättern extrahiertes Arctigenin betrugen, was auf eine bemerkenswerte Ähnlichkeit zwischen den beiden Quellen innerhalb des Systems hinweist Systemanalyse.
Die innerhalb des Systems durchgeführte FT-IR-Analyse der reinen Verbindung, die aus dem Ipomoea cairica- Extrakt isoliert wurde, zeigte entscheidende spektrale Peaks. Die IR-Spektroskopie fungierte als wichtiges Instrument und diente als Fingerabdruckgerät für die vergleichende Analyse zwischen der natürlichen Verbindung und einem synthetischen Referenzstandard - ein entscheidender Schritt bei der Identifizierung verschiedener Pflanzenbestandteile.
Im FT-IR-Spektroskopieaufbau des Systems wurden unterschiedliche Peaks bei bestimmten Wellenlängen beobachtet: 3368 cm^-1 bezeichnet die Streckung der -OH-Bindung, 3201 cm^-1 entspricht der aromatischen CH-Streckung, 2927 cm^-1 weist auf aliphatische CH-Bindungen hin. 1641 cm^-1 und 1387 cm^-1 bedeuten die C=C-Streckung und 1215-1063 cm^-1 bedeuten die CH-Biegung aus der Ebene von monosubstituiertem Benzol. Diese spektralen Peaks lieferten entscheidende Informationen für die Charakterisierung und den Vergleich der isolierten Verbindung innerhalb des Systems.
Die aus dem Ipomoea cairica -Extrakt isolierte Verbindung wurde innerhalb des Systems einer gründlichen Analyse unterzogen, wobei LC-MS-, NMR- und Elementaranalysemethoden zum Einsatz kamen.
Bei der LC-MS-Analyse innerhalb des Systems ergab die Analyse der Fragmentierungsspektren charakteristische Fragmente der Verbindung, die insbesondere bei m/z 371 beobachtet wurden, sowie zusätzliche Fragmente bei m/z 355, 353, 341, 327, 215, 297, 235 und 179. Diese Fragmente sind charakteristische Peaks, die mit Arctigenin assoziiert sind und die Identität der Verbindung bestätigen.
Anschließend zeigten die Spektren in der NMR-Analyse innerhalb des Systems signifikante Peaks bei 2.8 ppm, was Zehn-Protonen-Singulett-Signalen von zwei Phenylringen entsprach. Zusätzliche Peaks erschienen bei 4.5 ppm für CH-Protonen, 1.2-0.9 ppm für CH3-Protonen, 3.1 ppm für OH-Protonen und 3.3 ppm für ortho -H-Streckung. Diese NMR-Spektren innerhalb des Systems lieferten entscheidende Einblicke in die strukturellen Eigenschaften der Verbindung.
Darüber hinaus bestätigte die innerhalb des Systems durchgeführte Elementaranalyse, insbesondere mit dem Elementaranalysator EUROVECTOR EA 3000 bei SAIF, CDRI, das Vorhandensein von Kohlenstoff (C), Wasserstoff (H) und Stickstoff (N) in der Probe. Die im System beobachtete Elementzusammensetzung war: N 0.022 %, C 67.680 %, H 7.725 %. Diese Analyse führte zur Bestimmung der Molekularformel der Verbindung als C21H24O6 und identifizierte die isolierte Verbindung innerhalb des Systems eindeutig als Arctigenin.
Die Erfindung demonstrierte das bemerkenswerte pharmazeutische Potenzial, das in der lokal verfügbaren, aber wenig genutzten Unkrautpflanze Ipomoea cairica steckt, und nutzte dabei die Fähigkeiten des Systems. Durch die Verwendung von Ethanol im System gelang es der Extraktionsanlage, Arctigenin erfolgreich aus I. cairica zu isolieren. Dieser systemgesteuerte Isolierungsprozess erwies sich als effizient, schnell und empfindlich und wurde durch den Extraktionsaufbau und die Säulenchromatographievorrichtung des Systems erleichtert.
Darüber hinaus zeigten innerhalb des Systems sowohl TLC- als auch HPLC-Analysen, die mit den jeweiligen Aufbauten durchgeführt wurden, ihre Wirksamkeit für die quantitative Analyse und Sicherstellung der Qualität von I. cairica. Durch die Verwendung von Arctigenin, das aus der lokalen Unkrautpflanze isoliert wurde, konnten die mit der Gewinnung dieser Verbindung verbundenen Kosten erheblich gesenkt werden, wodurch sie wirtschaftlicher und für pharmazeutische Zwecke zugänglicher wurde.
Die Zeichnung und die vorstehende Beschreibung geben Beispiele für Ausführungsformen. Fachleute werden erkennen, dass eines oder mehrere der beschriebenen Elemente durchaus zu einem einzigen Funktionselement kombiniert werden können. Alternativ können bestimmte Elemente in mehrere Funktionselemente aufgeteilt werden. Elemente einer Ausführungsform können zu einer anderen Ausführungsform hinzugefügt werden. Beispielsweise können die Reihenfolgen der hier beschriebenen Prozesse geändert werden und sind nicht auf die hier beschriebene Weise beschränkt. Darüber hinaus müssen die Aktionen eines Flussdiagramms nicht in der gezeigten Reihenfolge implementiert werden; Es müssen auch nicht unbedingt alle Handlungen ausgeführt werden. Auch solche Handlungen, die nicht von anderen Handlungen abhängig sind, können parallel zu den anderen Handlungen durchgeführt werden. Der Umfang der Ausführungsformen wird durch diese spezifischen Beispiele keineswegs eingeschränkt. Zahlreiche Variationen, ob explizit in der Spezifikation angegeben oder nicht, wie z. B. Unterschiede in Struktur, Abmessung und Materialverwendung, sind möglich. Der Umfang der Ausführungsformen ist mindestens so breit wie durch die folgenden Ansprüche angegeben.
Vorteile, andere Vorzüge und Problemlösungen wurden oben im Hinblick auf spezifische Ausführungsformen beschrieben. Die Vorteile, Vorzüge, Problemlösungen und alle Komponenten, die dazu führen können, dass ein Nutzen, ein Vorteil oder eine Lösung eintritt oder ausgeprägter wird, dürfen jedoch nicht als kritische, erforderliche oder wesentliche Funktion oder Komponente von ausgelegt werden einzelne oder alle Ansprüche.
REFERENZEN

100: Ein System Zur Isolierung Und Strukturbestimmung Von Arctigenin Aus Ipomoea Cairica-Blättern.
102: Probensammeleinheit
102a: Laubsammelgerät
104: Wasch- Und Trocknungseinrichtung
104a: Waschmechanismus
104b: Trocknungsmechanismus
106: Elektronischer Gemischzerkleinerer
108: Luftdichter Behälter
110: Extraktions-Setup
112: Säulenchromatographiegerät
112a: Kieselgelsäule
112b: Optimiertes Ethanol-Lösungsmittelsystem
112c: Mittel Zur Verdunstung
114: PTLC-Setup
114a: Mehrere Kieselgelplatten
114b: Glaskapillare Mit Schmaler Spitze
114c: Lösungsmittelsystem
114d: Gegenplatte
116: TLC-Setup
118: HPLC-Aufbau
120: Auswerteeinheit

Claims

Ein System zur Isolierung und Strukturbestimmung von Arctigenin aus Ipomoea cairica - Blättern, umfassend: eine Probensammeleinheit, die eine Vorrichtung zum Sammeln von Blättern zur Gewinnung von Blättern von Ipomoea cairica (IC) umfasst; eine Wasch- und Trocknungseinrichtung, die mit der Probensammeleinheit verbunden ist, wobei die Wasch- und Trocknungseinrichtung einen Waschmechanismus zum Waschen gesammelter Blätter und einen Trocknungsmechanismus zum Trocknen gewaschener Blätter umfasst; eine elektronische Mischungsmühle zum Zerkleinern getrockneter Blätter zu Pulver, wobei das Pulver in einen luftdichten Behälter überführt wird; eine Extraktionsanordnung zur Extraktion einer Rohprobe von Arctigenin, wobei das Pulver aus getrockneten Blättern in einen Behälter mit Ethanol überführt wird, wobei Pulver aus IC-Blättern in Ethanol zur Herstellung einer Rohprobe von Arctigenin eingeweicht wird; ein Säulenchromatographiegerät einschließlich einer Kieselgelsäule und einem optimierten Ethanollösungssystem zur Isolierung von Arctigenin; und ein PTLC-Aufbau zur weiteren Isolierung von Arctigenin, wobei der Präparations-Dünnschichtchromatographie-Aufbau (PTLC) eine Vielzahl von Kieselgelplatten als stationäre Phase, eine Glaskapillare mit schmaler Spitze, auf die ein Band der gesammelten Fraktion aufgetragen wird, und ein optimiertes Lösungsmittelsystem umfasst zu Benzol: Ethylacetat (9:1) und eine Gegenplatte zum Nachweis von Arctigenin.
System nach Anspruch 1, wobei der luftdichte Behälter Leistungsproben von IC-Blättern speichert.
System nach Anspruch 1, wobei die Extraktionseinrichtung außerdem ein Mittel zur Filtration umfasst, um den Überstand des in Ethanol getränkten Bleipulvers zu filtern.
System nach Anspruch 1, wobei die Kieselgelsäule Kieselgel mit 350 Mesh und eine Säule mit einer Abmessung von 40 × 1 cm aufweist und wobei das Lösungsmittelsystem für Ethanol mit einer Elutionsrate von 30 Tropfen pro Minute optimiert ist.
System nach Anspruch 1, wobei die Säulenchromatographievorrichtung außerdem ein Mittel zur Verdampfung umfasst, um das mit Sammelfraktionen eluierte Lösungsmittelsystem durch Verdampfen vollständig zu entfernen und einen Rückstand zu erhalten, der zur Rekonstruktion 0.5 ml Ethanol ausgesetzt wird.
System nach Anspruch 1, das außerdem einen TLC-Aufbau umfasst, der zur Durchführung einer quantitativen Analyse von Arctigenin-Proben durch Dünnschichtchromatographie ausgelegt ist, wobei der TLC-Aufbau Benzol:Ethylacetat (9:1) als Entwicklungsmittel und eine Jodkammer als Farbstoff verwendet.
System nach Anspruch 1, das außerdem einen HPLC-Aufbau umfasst, der aus einer Säule mit einer Größe von 250 × 4.6 mm und 5 µm besteht und für die Durchführung von Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) ausgelegt ist, um eine Analyse von Proben durchzuführen, deren Anwesenheit durch den TLC-Aufbau bestätigt wurde von Arctigenin.
System nach Anspruch 1, weiterhin umfassend eine Auswertungseinheit, die einen IR-Aufbau, einen NMR-Aufbau und einen Massenspektroskopie-Aufbau umfasst, konfiguriert zur Durchführung einer Strukturbestimmung von Arctigenin-Proben, wobei die Auswertungseinheit außerdem einen UV-Identifizierungsaufbau unter Verwendung von umfasst 0.1 mg/ml Probe von isoliertem Arctigenin in Ethanol, und wobei der NMR-Aufbau isoliertes Arctigenin, gelöst in CDCl₃, zur Aufzeichnung des Spektrums verwendet.