GERSTEL Aktuell 36 Karotinoide in kürzester Zeit optimal trennen

GERSTEL Aktuell Applikation
Fast-LC-Analyse reduziert Einsatz
organischer Lösemittel
Karotinoide in kürzester
Zeit optimal trennen
Durch Zusatz spezieller natürlicher Bestandteile, so genannter
Nutrazeutika, werden aus einfachen Lebensmitteln solche mit funktionellen
Eigenschaften. Die sind laut Expertenmeinung in der Lage, die Gesundheit
besonders zu fördern. Auf der Suche nach geeigneten Ingredienzien, hierzu
zählen fettlösliche Vitamine, Karotinoide sowie Polyphenole und andere
Pflanzeninhaltstoffe, experimentiert die Craft Technologies Inc. mit der
Fast-LC auf Basis des Säulenofens Polaratherm: Die Trennung erfolgt unterhalb
der Umgebungstemperatur und führt zu erstklassigen Ergebnissen.
„Die Gabe von Supplementen mit
Mikronährstoffen und sekundären
Pflanzenstoffen aus Obst und Gemüse
wirkt sich offenbar günstig auf
das Immunsystem aus und reduziert
die negativen Auswirkungen auf den
Organismus, die durch Entzündungsvorgänge
verursacht werden
können.“
Susan S. Percival, University of Florida
Allgemein wird streng zwischen Nahrung
beziehungsweise Lebensmittel
(eng. Nutrition) und Arzneimittel
(eng. Pharmaceuticals) unterschieden: Lebensmittel
dienen der Ernährung, also der
Entwicklung und Erhaltung des menschlichen
Organismus. Medikamente hingegen gelten
als Heilmittel und stehen im Kontext mit
Krankheit beziehungsweise Gesundheit. Seitdem
man aber weiß, dass bestimmte Lebensmittelbestandteile
eine gesundheitsfördernde
Wirkung besitzen, relativiert sich die Trennlinie
zwischen den Produktgruppen, was sich
in dem im angelsächsischen Sprachraum
geläufigen Wort Nutraceutical widerspiegelt,
zu deutsch: Nutrazeutikum beziehungsweise
Nutrazeutika (Plural).
Kreiert hat den Begriff vor 20 Jahren
Stephen DeFelice, Gründer der US-amerikanischen
Stiftung für Innovation in der
Medizin (FIM). Laut seiner Definition sind
Nutrazeutika “Nahrung oder Teile von
Nahrungsmitteln, die medizinische oder
gesundheitliche Vorteile verschaffen, einschließlich
der Vorsorge und Behandlung von
Krankheiten.” (Nature Biotechnology, Vol 16,
August 1998).
Unter Nutrazeutika versteht man heute
Produkte der täglichen Ernährung, die einen
gesundheitlich relevanten Effekt haben. Im
Gegensatz zu Pharmazeutika handelt es sich
nicht um synthetische oder auf spezielle Indikationen
getrimmte chemische Verbindungen,
sondern um echte Nahrungsergänzungsmittel,
die Nährstoffe (meist in konzentrierter
Form) enthalten und den Lebensmitteln
zugeordnet werden.
Hierzu zählen zum Beispiel Polyphenole,
ihnen wird eine entzündungshemmende
Wirkung nachgesagt, oder Karotinoide, wie
sie Möhren enthalten. Karotinoide zählen
zu den Antioxidantien, die den Körper unter
anderem vor freien Radikalen schützen.
Wissenschaftler vermuten, Karotinoide seien
aufgrund ihrer antioxidativen Wirkung in der
Lage, das Krebsrisiko zu minimieren.
Die Craft Technologies Inc. hat sich als
Auftragslabor spezialisiert auf die Analyse fettlöslicher
Vitamine, von Karotinoiden und anderen
Pflanzenchemikalien. Darüber hinaus
bietet das Unternehmen seinen Kunden einen
applikativen Service, also die Entwicklung
neuer Methoden zur Analyse von Vitaminen
und Karotinoiden.
Schnelle Trennung
von Karotinoiden
Die Quantifizierung von Karotinoiden
mittels HPLC erfolgt im Allgemeinen mit
einer C 18
- oder C 30
-Säule bei Raumtemperatur.
In Abhängigkeit von Säule, mobiler Phase und
den zu analysierenden Komponenten kann
die Laufzeit der Trennung auf herkömmliche
Weise 60 Minuten und länger dauern.
Um Karotinoide erfolgreich trennen zu
können, bedarf es in der Regel komplexer
mobiler Phasen bestehend aus bis zu sechs
verschiedenen Komponenten. Erfolgt die
Trennung allerdings in Verbindung mit dem
Säulenofen Polaratherm, reicht Acetonitril
mit einem geringen Anteil an Tetrahydrofuran
(THF).
Unter Verwendung des LC-Säulenofens
Polaratherm, mit anderen Worten unter
Anlegen eines Temperaturgradienten, hat
Craft Technologies Retinol (Vitamin A)
und Retinol-Estern sowie Karotinoiden und
Tocopherol (Vitamin E) chromatographiert:
Die Trennungen verliefen unterhalb der
Umgebungstemperatur und ergaben optimale
Ergebnisse. Die Methodenentwicklung wurde
vereinfacht, die Analysenzeit verringert und
die Peakauflösung verbessert.
Analysebedingungen
für Karotinoide
Säule: Jones Chromatography
Genesis 4 C 18
, 150 x 4,6 mm
Mobile Phase: 1,25 % THF in Acetonitril
Fluss: 1,0 mL/min
Detektion: UV bei 450 nm
Temperatur: Abbildung 1: 25 °C isothermal
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Trennung einer Karotinoid-
Mischung bei 25 °C.
Isotherm benötigte die
Analyse 40 Minuten; Lutein
und Zeaxanthin sind nicht
gut aufgelöst.
Trennung derselben
Karotinoidmischung mit
einem Temperaturprogramm
zwischen 15 °C und 35 °C.
Die Analysezeit betrug weniger
als 30 Minuten; Lutein und
Zeaxanthin sind nahezu
grundliniengetrennt, während
die Peaks von Lycopin und
Beta-Karotin bei der erhöhten
Temperatur schärfer sind.
FAST-LC mit echtem
Temperaturprogramm
GERSTEL offeriert seinen Kunden exklusiv
im deutschsprachigen Raum den
Säulenofen Polaratherm, mit dem sich
LC-Trennungen mit einem Minimum an
organischen Zusätzen, von Fall zu Fall
auch nur mit Wasser als mobiler Phase,
fahren lassen.
Steroide sauber trennen, mit reinem Wasser
als mobiler Phase. Aromatische Kohlenwasserstoffe
ohne Nachzügler schnell
und sicher identifizieren. In Verbindung
mit dem ersten kommerziell erhältlichen
temperaturprogrammierbaren Säulenofen
Polaratherm lassen sich LC-Trennungen
über ein Temperaturprogramm fahren
mit Heizraten von bis zu 30 °C/min oder
isotherm bis 200 °C – signifikant schneller
und mit erheblich weniger Lösemittel.
LC-Analyse leicht gemacht:
Einfach per Mausklick
Die Trennung erfolgt dabei nach Vorgabe
maximaler Bedienerfreundlichkeit: Mit
nur einer Sequenz und nur einer Methode
lässt sich das ganze LC-System steuern, also
Säulenofen, Agilent Series 1100 LC und
Probengeber MPS, und zwar aus der Chem-
Station von Agilent Technologies heraus.
Mit anderen Worten: Es bedarf keinerlei
Kenntnisse der Makroprogrammierung.
Sämtliche Befehle lassen sich einfach per
Mausklick zusammenstellen.
Universell einsetzbar mit allen
HPLC und Detektoren
Am Säulenausgang des Polaratherm befinden
sich ein Temperatursensor sowie eine
Peltier-Kühlung. Beides dient der präzisen
Temperaturkontrolle und Abkühlung des
Eluenten vor Eintritt in den Detektor. Zur
Messung lassen sich folglich alle LC-Detektoren
anwenden, sogar solche, die als
temperatursensitiv gelten, etwa der Brechungsindex-
oder der Leitfähigkeitsdetektor.
Grundsätzlich ist Polaratherm mit allen
gängigen HPLC-Systemen kompatibel.
Die Messergebnisse lassen sich problemlos
reproduzieren.
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