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Automatisierte Flash-Säulenchromatographie - Aufreinigung cannabishaltiger Arzneimittel

Fraktionen nahtlos verpacken und mehrMeine HPLC tropft

Fraktionen nahtlos verpacken und mehr: Meine HPLC tropft

Koppelt man die hochdruckstabile Chip-HPLC an die Tröpfchenmikrofluidik, entsteht eine neue Technologie. Sie vereint die mikrofluidische Welt der Trenntechniken mit der Welt der Tropfenmikrofluidik.

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SäulenchromatographieAufreinigung cannabishaltiger Arzneimittel

Immer häufiger sollen und möchten Laboranwender die anfallenden chromatographischen Trennungen selbst durchführen und nicht die Produkte extern von speziellen Abteilungen oder anderen Firmen im Auftrag trennen lassen. Um diese Aufgaben in die Tat umsetzen zu können, sind leistungsfähige und einfach zu bedienende Chromatographiegeräte eine Grundvoraussetzung. Mit den Reveleris®-Systemen will das Unternehmen Büchi so gut wie jedem Anwender jetzt die optimale Lösung bieten.

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Chromatographiesysteme

Das Flash-Chromatographiesystem Reveleris® X2 ist ein innovatives und leistungsstarkes System, das aufgrund des integrierten ELS-Detektors (Lichtstreudetektor) den Anwender in die Lage versetzt, im UV/Vis-Bereich unsichtbare, nicht-UV-aktive Bestandteile und Verunreinigungen des zu trennenden Gemisches bei Raumtemperatur zu detektieren. Dieses ermöglicht in kürzester Zeit die Maximierung des Reinheitsgrads und der Ausbeute von Zielverbindungen. Für die Lichtstreudetektion werden nur 30 µl/min der Probe benötigt.

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Apparativer Aufbau
Beim Aufreinigungssystem Reveleris® PREP handelt es sich um ein Hochleistungssystem, welches die Fähigkeiten der Flash-Chromatographie und der präparativen HPLC in einem einzigen Gerät kombiniert. Wie auch beim System X2 ist der ELS-Detektor in das kompakte System integriert.

Cannabis-Pflanze

Das breite Anwendungsspektrum der Systeme spiegelt sich im sogenannten Applikation Note Book wider: Die Trennbeispiele aus unterschiedlichsten Bereichen der präparativen Chromatographie helfen Anwendern ganz konkret dabei, neue Substanzgemische zu trennen oder Trennungen zu optimieren. Natürlich werden Applikationen, auch in Zusammenarbeit mit Kunden und Anwendern, ständig weiterentwickelt und verbessert.

Cannabishaltige Arzneistoffe
Durch die Legalisierung des Einsatzes cannabishaltiger Arzneimittel wird die Forschung an solchen Medikamenten in der letzten Zeit stark vorangetrieben. Prinzipiell kann die Extraktion auf klassischem Weg mit Lösungsmitteln oder mittels superkritischer CO2-Extraktion stattfinden.

Tetrahydrocannabinol (THC) und Cannabidiol (CBD)

Ein solcher Extrakt muss in aller Regel zunächst aufkonzentriert werden, da die Bestandteile in einer großen Lösungsmittelmenge vorliegen. Dieses geschieht im Normalfall mit einem Rotationsverdampfer. Im verbleibenden Rückstand sind dann alle extrahierten Substanzen enthalten. Dieses Gemisch in die potentiellen Wirkstoffe, wie etwa THC und CBD, aufzutrennen, ist nun Aufgabe des präparativen Chromatographiesystems. Als Laufmittel dienen meistens Wasser-Lösungsmittel-Gemische in wechselnder Zusammensetzung. Auch nach dem Trennvorgang fallen große Flüssigkeitsmengen an, die mit einem Rotationsverdampfer eingeengt werden können.

Als Beispiel für eine solche Auftrennung kann die Separation von CBD, THC und CBN herangezogen werden: Die aufgearbeitete Probe wurde mittels einer FlashPure ID C-18WP-Kartusche (erweiterte Porengröße) mit Wasser und Acetonitril als Lösungsmittel getrennt (vgl. Bild 4).

Flash-Aufreinigung von CBD, THC und CBN

Deutlich erkennbar sind die auftrennten drei Inhaltsstoffe. Vor allem der im System integrierte ELS-Detektor visualisiert die voneinander separierten Bestandteile der Probe. Im Normalfall findet eine Aufreinigung in zwei Schritten statt: Zunächst eine Vorreinigung mittels Flash-Chromatographie, um alle störenden Bestandteile des Extraktes, wie Zucker oder Fette, abzutrennen. Anschließend, um eine maximale Reinheit der Aktivstoffe voneinander zu erhalten, wird eine präparative HPLC-Trennung, ebenfalls auf dem Reveleris®-System, nachgeschaltet. Der integrierte ELS-Detektor bietet hier zwei Vorteile: Es werden auch nicht-UV-aktive Inhaltsstoffe oder Verunreinigungen detektiert, und die Signalflächen der Peaks lassen Rückschlüsse auf die Mengen der Inhaltsstoffe zu.

Die Flash- und Prep-Chromatographie stellt also ein wichtiges Werkzeug für die Aufreinigung von Cannabis-Produkten dar. Im Gegensatz zu klassischen Verfahren kann durch den Einsatz eines automatisierten Gerätes die Prozesszeit verkürzt und die erhaltene Reinheit deutlich gesteigert werden. Durch die Vorreinigung des Extraktes kann die präparative HPLC-Säule geschont und effizienter eingesetzt werden.

Dr. Marco Kleine
Produktmanager Chromatographie
Büchi Labortechnik, Essen
deutschland@buchi.com

www.buchi.com/de-de

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