通过SFC-50和制备型HPLC
对辅酶Q10及维生素C进行纯化
SFC应用
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简今/strong>
辅酶 Q10(CoQ10,泛醌,2,3-二甲氧基-5-甲基-6-十碳烯基-1,4-苯醌)和维生 C(抗坏血酸)都是常用的强效抗氧化剂,常作为营养补充剂或用于化妆品中。在护肤方面,维生素 C 可以促进胶原蛋白的生成,减少色素沉着,而辅 Q10 则可以保护皮肤免受氧化损伤。作为营养补充剂,辅 Q10 有助于降低血压,而维生素 C 则众所周知有助于增强免疫系统。因此,这两种成分经常被一起添加到护肤或营养补充剂?sup style="box-sizing: border-box;">[1,2]、/p>
辅酶 Q10 存在于鱼油或谷物中,是一种脂溶性维生素样物质,因此它不溶于水。维生素C是一种众所周知的水溶性维生素。因此,挑战在于将这两种维生素分离开来,其中一种(维生 C)极性很强,而另一种(辅酶Q10)极性很弱。本应用说明展示并比较了使用制备 HPLC 和制 SFC 分离混合物中的辅 Q10 和维生素C、/p>
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实验设备
Pure C-850
PrepPure C18 column, 15 um, 150 x 20 mm
Sepiatec SFC-50
PrepPure Silica column, 5 um, 250 x 10 mm
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化学品与样品
化学品:
甲醇, 色谱?/p>
二氧化碳(CO2)
注射器过滤器
异丙醆/p>
去离子化氳/p>
为了安全处理,请注意所有相应的MSDS?/span>
样品9/span>
维生 C(抗坏血酸)
100% 辅酶 Q10
辅酶 Q10 购买于当地一家营养商庖/span>
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实验过程
对于样本,每种物质(CoQ10 营养粉和维生 C)均?00%异丙醇稀释至浓度 25mg/mL,然后将样本超声处理 15 分钟、br style="box-sizing: border-box;"/>
制备HPLC
仪器: Pure C-850
色谱柰 PrepPure C18, 15 um, 150 x 20 mm
流动盷 异丙 (IPA)
流动相条仵 100% 异丙醇等度洗脰/p>
流逞 20 mL/min
检测器: UV1: 254nm
UV2: 265nm
UV3: 280nm
UV4: 320nm
进样体积: 1mL
平衡时间: 10min
制备SFC
仪器: Sepiatec SCF-50
色谱柰 PrepPure Silica, 5 um, 250x10 mm
流动相:A = 二氧化碳 (CO2); B = 甲醇
流动相条仵 0? min: 40% 甲醇
流逞 20mL/min
检测器: 270nm
进样体积: 0.1mL
平衡时间: 1min
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结果
制备 HPLC
色谱图(?)显示维生素 C 1.3min 和辅 Q10 3.5min 的色谱峰,维生素 C 和辅 Q10 的最大吸收波长分别为 254nm 265nm、/p>
▱/span> 1:CoQ10 和维生素 C 制备 HPLC 运行国/span>
由于辅酶 Q10 在水中不溶性,并且在醇相(如甲醇或乙醇)中的溶解度非常有限,因此溶剂的选择非常有限、br style="box-sizing: border-box;"/>
制备 SFC
?显示,辅 Q10 的色谱峰出现 1min 后,维生 C 的色谱峰出现 1.3min 后。选择 265nm 波长进行检测,这解释了较低的吸光度。由于选择了硅胶作为固定相,非极性的辅酶 Q10 首先流出色谱柱,而极性更强的维生 C 与硅胶的相互作用更强,因此流出色谱柱的时间较晚、/p>
?nbsp; 2:CoQ10 和维生素 C 样品的制 SFC 色谱国/span>
由于这是一种等度洗脱运行,因此适用于叠加进样。选择了与单次进样完全相同的条件,叠加时间 0.72min,进 10 次,?所示。总运行时间为 8 min,平衡时间为 1.5min、/strong>
▱/span> 3:CoQ10 和维生素 C 样品的层叠进样制 SFC 色谱图、/span>
通过堆叠?mL 的样品能够得以纯化,这与制备型高效液相色谱(prep HPLC)运行时所使用的样品量相同。在此需要指出的是,制备型超临界流体色谱(prep SFC)中使用的是 250×10mm 的色谱柱,而制备型高效液相色谱(prep HPLC)中使用的则 150×20mm 的色谱柱。此次堆叠运行的总运行时间为 8 分钟、/p>
Prep HPLC Prep SFC 对比
色谱中典型的分离可分 5 个步骤:
准备:这包括准备样品,准备溶剂,打开仪器并确保仪器工作、/p>
编辑分离所需设置的方法参数、/p>
在制 HPLC 的情况下,启 purge 功能;在制备 SFC 的情况下,清洗泵、/p>
运行:这包括平衡过程和运行过程、/p>
清洗:这一步包括将色谱柱清洗干净并保存,清洗进样阀,用异丙醇冲洗仪器、/p>
时间上的不同
?显示了制备型 SFC 和制备型 HPLC 运行之间的时间差异。对 SFC,最长的时间是将温度加热 40°C 的柱 20 分钟。值得注意的是,在此期间用户可以轻松地完成其他任务。对 HPLC,仪器的开启速度很快,但同样需要准备样品的时间、/p>
两种仪器的运行程序是相同皃/strong>
如果 SFC 长时间未使用,CO2可能会迁移到泵中,因此在开始运行之前,需要对泵进 Purge。在所有的 Sepiatec 仪器上,都是通过软件指导您完成这一步。在 HPLC 上,溶剂管路需要手 Purge、/strong>
HPLC 中,最长的时间是运行过程。建议平 3-5 个柱体积。在这里的应用实例中,平衡是 4 CV 下完成的。当使用 SFC 时,平衡只需 2min、/strong>
另一个明显的区别是,HPLC 的清洗需 16min, SFC 仪器的清洗仅仅需 2min。在 HPLC 运行结束时,有必要将色谱柱保存在 80%MeOH/20% 水的条件,而在 SFC 中,色谱柱可以在运行结束时存储,不需要任何额外的步骤。对 SFC,唯一需要的清洁是冲洗进样器。而为了确 HPLC 始终处于工作状态,在关闭仪器之前需要用异丙醇(IPA)冲洗仪器。这增加了另一个步骤,这在使用 SFC 仪器时是不必要的、/strong>
?:制备型 SFC 和制备型 HPLC 纯化等量样品的时间差异、/strong>
溶剂消耗上的不吋/strong>
在两种方式中,样品制备都需 IPA,这也是 HPLC 运行所选择的流动相。SFC 方法采用甲醇 CO2。HPLC 需要额外的溶剂来保存色谱柱,如水和甲醇。水是一种绿色流动相,但由于它与仪器中的溶剂混合在一起,因此仍然需要丢弃在化学废物中。在?中显示, HPLC 运行中产生的溶剂浪费 SFC 运行 7.5 倍、/strong>
?:制备型 SFC 和制备型 HPLC 纯化等量样品的溶剂消耗差异、/strong>
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结论
CoQ10 和维生素 C 这类脂溶性和水溶性化合物的混合物可以用制备型 HPLC 和制备型 SFC 分离,HPLC 的固定相 C18,即极性的维生 C 先洗脱,非极性的辅酶 Q10 后洗脱。SFC 所用的固定相为二氧化硅,洗脱顺序相反。纯化等量样品时,SFC 系统的操作时间(40 min)比 HPLC 系统的操作时间(58 min)短得多,除此之外,SFC 所用的溶剂相较 HPLC 减少了约 7.5 倍、/p>
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参考文?/strong>
Wu, H.-S., Tsai, J.-J., Separation and purification of coenzyme Q10 from Rhodobacter sphaeroides. J. Taiwan Inst. Chem. Eng. (2013)
See, X. Z., Yeo, W. S., & Saptoro, A. (2024). A comprehensive review and recent advances of vitamin C: Overview, functions, sources, applications, market survey and processes. Chemical Engineering Research and Design, 206, 108?29
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