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06/08/2010 1 Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas Universidad Nacional de Rosario Construcción de huellas dactilares Seguimiento de marcadores por métodos cromatográficos y espectroscópicos Ricardo L. E. Furlán VIII CURSO INTERNACIONAL DE TECNOLOGÍA FITOFARMACÉUTICA `Profesor Nikolai Sharapin´ 26 de julio – 6 de agosto de 2010 Medicamento fitoterápico: Es toda preparación farmacéutica usada para curar o aliviar enfermedades, que contiene exclusivamente órganos de plantas, exudados, aceites esenciales y sus extractos y tinturas.

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06/08/2010

1

Facultad de Ciencias Bioquímicas y FarmacéuticasUniversidad Nacional de Rosario

Construcción de huellas dactilaresSeguimiento de marcadores por métodos

cromatográficos y espectroscópicos

Ricardo L. E. Furlán

VIII CURSO INTERNACIONAL DE TECNOLOGÍA FITOFARMACÉUTICA`Profesor Nikolai Sharapin´

26 de julio – 6 de agosto de 2010

Medicamento fitoterápico:Es toda preparación farmacéutica usada para curar o aliviar enfermedades, que contiene exclusivamente órganos de plantas, exudados, aceites esenciales y sus extractos y tinturas.

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2

Planta

Secado

Material vegetal fresco

Recolección

D C d

alto numero de compuestos químicos ≠: formándose, degradándose e interconvirtiéndose

Droga CrudaAlmacenamiento

Extracción

Extractos

Concentración

E t t

FITOTERÁPICOS

Extractos secos

FraccionamientoAislamiento

Compuestos puros

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OHO

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OHO

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No se conoce la identidad de todos los componentes

Uno o unos pocos componentes(composición definida)

Las concentraciones son variables y eso es inevitable

¿Algunos tóxicos?

De los muchos compuestos que contienen varios o muchos poseen actividad farmacológicaOtros no.

Farmacología definida

Toxicidad definida

Concentración definida y constante

En una situación ideal debe controlarse la composición total de la mezcla

“Huella Dactilar”

¿Como se construye?- Métodos cromatográficos

Mét d t ó i- Métodos espectroscópicos- Métodos acoplados

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Como se construye una huella dactilar: Métodos cromatográficos

Una huella dactilar cromatográfica de un fitoterápico es en la práctica un perfil cromatográfico del extracto en el que se observan algunos componentes

químicos comunes farmacologicamente activos y/o químicamente característicos

El extracto de una sola planta puede contener un gran numero de compuestos químicos, y la combinación de varios extractos en un medicamento fitoterápico puede dar lugar a la interacción de cientos de compuestos naturales. Las huellas dactilares g p

cromatográficas deben representar de una forma bastante integral al conjunto de componentes del fitoterápico.

Como se construye una huella dactilar: Métodos cromatográficos

Las huellas dactilares cromatográficas implican la separación física de los componentes y una posterior detección de los mismos

Mezcla de compuestos

Compuestos separados

Detección Universal

Detección

Detección Selectiva

Mayor selectividad

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Como se construye una huella dactilar: Métodos cromatográficos

Las huellas dactilares cromatográficas implican la separación física de los componentes y una posterior detección de los mismos

Mezcla de compuestos

Compuestos separados

Detección

Sensibilidad relativa

Como se construye una huella dactilar: Métodos cromatográficos

Entonces la calidad de la huella dactilar cromatográfica dependerá de:-La calidad de la separación-La capacidad la detecciónp

La calidad de la separación de una determinada muestra dependerá del sistema cromatográfico utilizado (fase estacionaria y fase móvil, formato cromatográfico).

La capacidad de la detección dependerá del método o combinación de métodos utilizados.

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Como se construye una huella dactilar: Métodos cromatográficos

Columna t áfi

Mezcla de compuestos

Compuestos separados

cromatográfica

PlacaPlacacromatográfica

CCDComo se construye una huella dactilar: Métodos cromatográficos

Cromatografía en capa delgada (CCD)Cromatografía en columnaCromatografía en columna

Cromatografía líquida de alta performanceCromatografía gaseosa.

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CCDComo se construye una huella dactilar: Métodos cromatográficos

Cromatografía en capa delgada (CCD)

CCDComo se construye una huella dactilar: Métodos cromatográficos

Cromatografía en capa delgada (CCD)

Equipo simple y de bajo costoFácil comprensiónRapidez, reproducibilidad y versatilidadBaja cantidad de muestraPosibilidad de análisis de varias muestrasPosibilidad de separaciones semipreparativas.

TECNICO

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CCDComo se construye una huella dactilar: Métodos cromatográficos

Placa de silica gel 60 (TLC) Placa de silica gel 60 (HPTLC)

Tamaño de partícula promedio 5-6μmDistribución de tamaños de partícula 4-8μm

Tamaño de partícula promedio 10-12μmDistribución de tamaños de partícula 5-20μm

CCDComo se construye una huella dactilar: Métodos cromatográficos

Placa de silica gel 60 (TLC) Placa de silica gel 60 (HPTLC)

Tamaño de partícula promedio 5-6μmDistribución de tamaños de partícula 4-8μm

Tamaño de partícula promedio 10-12μmDistribución de tamaños de partícula 5-20μm

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CCDComo se construye una huella dactilar: Métodos cromatográficos

Placa de silica gel 60 (TLC) Placa de silica gel 60 (HPTLC)

Tamaño de partícula promedio 5-6μmDistribución de tamaños de partícula 4-8μm

Tamaño de partícula promedio 10-12μmDistribución de tamaños de partícula 5-20μm

Volumen de siembra: 4μlDistancia de desarrollo: 10cmTiempo requerido: 42min

Volumen de siembra: 0,3 μlDistancia de desarrollo: 5cmTiempo requerido: 13min 45seg

FM: Acetato de etilo/metanol/ácido propiónico (22/10/3)Detección : UV 366

Siembra- Posición exacta (en particular para análisis cuantitativo)- El volumen de siembra debe ser exacto y preciso

Siembra- Posición exacta (en particular para análisis cuantitativo)- El volumen de siembra debe ser exacto y preciso

Hay dos maneras de sembrar. Hay dos maneras de sembrar. Siembra por contacto Siembra por espraySiembra por contacto Siembra por espray

Contacto en punto

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Siembra- Posición exacta (en particular para análisis cuantitativo)- El volumen de siembra debe ser exacto y preciso

Siembra- Posición exacta (en particular para análisis cuantitativo)- El volumen de siembra debe ser exacto y preciso

Hay dos maneras de sembrar. Hay dos maneras de sembrar. Siembra por contacto Siembra por espraySiembra por contacto Siembra por espray

Contacto en punto

En siembras por contacto en punto se dá cromatografía circular”

Distribución irregular de los componentes de la muestra a lo largo de la siembra

Siembra- Posición exacta (en particular para análisis cuantitativo)- El volumen de siembra debe ser exacto y preciso

Siembra- Posición exacta (en particular para análisis cuantitativo)- El volumen de siembra debe ser exacto y preciso

Hay dos maneras de sembrar. Hay dos maneras de sembrar.

Contacto en punto Espray en punto Espray en banda

Siembra por contacto Siembra por espraySiembra por contacto Siembra por espray

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Este no es un problema en siembras por espray

Contacto en punto Espray en banda

Polaridad del solvente de siembra

hexano tolueno metanol hexano tolueno metanol

CCDComo se construye una huella dactilar: Métodos cromatográficos

Espray de nitrógeno o aire

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CCDComo se construye una huella dactilar: Métodos cromatográficos

Consejos útiles:

- Cuidado al marcar con lápiz los lugares de siembra.

- No sembrar demasiado cerca de los bordes laterales.

- El borde de la siembra debe estar al menos 2 mm por encima del nivel de solvente.

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Desarrollo

CCDComo se construye una huella dactilar: Métodos cromatográficos

CCDComo se construye una huella dactilar: Métodos cromatográficos

Cromatografía en capa delgada (CCD)

Ocurren tres procesos simultáneos

1 Equilibrio entre los componentes de la fase móvil y su fase 2 1. Equilibrio entre los componentes de la fase móvil y su fase vapor. (la composición puede diferir significativamente de la composición de la FM)

2. La fase estacionaria seca absorbe moléculas de la fase gaseosa los componentes más polares pasan de la fase gaseosa a la FE

3 La fase estacionaria solvatada también interacciona con la

3

13. La fase estacionaria solvatada también interacciona con la fase gaseosa (los componentes más apolares pasan a la fase gaseosa)

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CCDComo se construye una huella dactilar: Métodos cromatográficos

Ocurren tres procesos simultáneos

1 2 f t d

Cromatografía en capa delgada (CCD)

1 y 2 son afectados por:

- papel de filtro humectado con el solvente de elución.

- intervalo de tiempo entre la introducción de Sv en la cámara y el comienzo de la cromatografía (saturación)

- permitir el contacto entre la placa y la fase gaseosa (pero no p p y g (pcon el solvente) por un momento antes del comienzo de la cromatografía (pre-acondicionamiento)

CCDComo se construye una huella dactilar: Métodos cromatográficos

Ocurren tres procesos simultáneos2 y 3 se pueden prevenir colocando una contra placa a una distancia de uno o unos pocos milímetros de la placa

Cromatografía en capa delgada (CCD)

distancia de uno o unos pocos milímetros de la placa cromatográfica. (configuración sándwich)

Durante la cromatografía, los componentes del solvente de elución que se encuentran adsorbidos en la placa seca vía la fase gaseosa (proceso 2) son empujados hacia adelante del frente del solvente. Esto no ocurre con solventes apolares tales como agua, Esto no ocurre con solventes apolares tales como agua, metanol, ácidos y bases. Esto resulta en valores de Rf menores en cámaras saturadas y pre acondicionadas que en cámaras no saturadas y en conf . sándwich.

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Consecuencias:

En la mayor parte de los casos la cromatografía se desarrolla en un estado de no-equilibrio lo que hace que sea difícil de describir en detalle las condiciones en la cámara de desarrollo. Esto puede producir falta de reproducibilidad.

Opción:

Cámaras de corrida horizontales

CCDComo se construye una huella dactilar: Métodos cromatográficos

1 placa cromatográfica(cara hacia abajo)2 placa de vidrio para configuración sandwichp p g3 reservorio para el solvente de elucion4 placa de vidrio5 cubierta6 bandeja de acondicionamiento

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CCDComo se construye una huella dactilar: Métodos cromatográficos

Procedimiento:

La placa cromatográfica (1) se coloca en la cámara con la cara hacia abajo.p g ( ) j

El reservorio (3) se carga con el solvente de elución.

La cromatografía se comienza cuando la placa de vidrio (4) se coloca en posición vertical.

CCDComo se construye una huella dactilar: Métodos cromatográficos

Configuraciones posibles

NO saturada: la bandeja de acondicionamiento (6) vacía y la placa de vidrio (2) se saca.

Saturada: la bandeja (6) contiene eluyente y la placa de vidrio (2) se saca.

Pre-acondicionada: la bandeja (6) contiene el solvente, la placa (2) se saca, y la corrida se comienza luego de que se complete el pre-acondicionamiento.

Sandwich: la bandeja (6) esta vacía y la placa (2) en su lugar.

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Calle 1 extracto Schisandra chinensisCalle 2 extracto de Schisandra spenantheraHPTLC silica gel 60 F 254 (Merck), eluyente tolueno – acetato de etilo – ácido acético (70:30:3).

vertical saturada

verticalno saturada

horizontalsaturada

horizontal no saturada

horizontalsaturada y preacond.

horizontal sandwich

UV 254 vertical saturada

verticalno saturada

horizontalsaturada

horizontal no saturada

horizontalsaturada y

d

horizontal sandwich

Ac. Sulfúrico (10% en MeOH) y luz blanca

preacond.

Efecto de la distancia de desarrollo sobre la resolución

La velocidad de la fase movil no puede controlarse Puede ser afectada por la naturaleza de la fase estacionaria (porosidad, empaque, tamaño de partícula, etc) y de la fase móvil (viscocidad, tensión superficial, presion de vapor, etc.)

Generalmente decrece a lo largo del desarrollo de la placa.

Relación entre la distancia de corrida y el tiempo (HPTLC silica gel 60) Relación entre la distancia de corrida y el tiempo (HPTLC silica gel 60). FM: tolueno – acetato de etilo 19:1 (rojo) FM: acetato de etilo – metanol – agua –ácido fórmico 50:2:3:6 (azul)

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Si se mantienen todos los otros parámetros constantes, la resolucion Rs de dos compuestos depende tanto de su posición relativa en el cromatograma (Rfs) como de la distancia de migración del frente de solventes

Resolución entre dos componentes en función de la distancia de migración del frente de solventes (HPTLC).

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

0,40,3

0,2

0,1

Influencia de los valores de Rf sobre la resolución para un sistema HPTLC con una distancia de migración del frente de solvente de 6 cm.

En placas de HPTLC la mejor resolución se obtiene con desarrollos de 6 cmEste desarrollo suele tomar entre 7-20 minutos.Las mejores resoluciones se obtienen para valores de Rf de 0,3-0,4. (la FM debería ajustarse para que los compuestos críticos se posicionen en ese rengo de Rfs)

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Separación por HPTLC del aceite de manzanilla romana

Si nos basamos en el par de compuestos de Rf 0,4-0,5 la resolución parece aumentar con el aumento en la distancia de migración del frente de solvente.

7cm

8cm

3

4cm

5cm

6cm

7cm

3cm

Separación por HPTLC del aceite de manzanilla romana

Si nos basamos en el par de compuestos de Rf 0,4-0,5 la resolución parece aumentar con el aumento en la distancia de migración del frente de solvente. Sin embargo si ponen todos los cromatogramas en la misma escala se observa que la posición relativa de estos compuestos no cambia y la máxima resolución para estos dos compuestos se obtiene en el cromatograma de 6 cm compuestos se obtiene en el cromatograma de 6 cm

3cm 4cm 5cm 6cm 7cm 8cm

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Separación por HPTLC del aceite de manzanilla romana

Si nos basamos en el par de compuestos de Rf 0,4-0,5 la resolución parece aumentar con el aumento en la distancia de migración del frente de solvente. Sin embargo si ponen todos los cromatogramas en la misma escala se observa que la posición relativa de estos compuestos no cambia y la máxima resolución para estos dos compuestos se obtiene en el cromatograma de 6 cm compuestos se obtiene en el cromatograma de 6 cm

4cm 5cm 6cm 7cm 8cm

Consejos útiles:

- Desarrollar las placas de HPTLC en cámaras saturadas paramejorar la reproducibilidad.

- Hacer corridas de 6 cm.

- Es deseable que los componentes de la mezcla se separen a lo largo de toda la placa

- Para obtener mejor separación de las sustacias más críticas el par debería ubicarse en un Rf de aproximadamente 0,3-0,4

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- 1D y 2D

CCDComo se construye una huella dactilar: Métodos cromatográficos

Demanda mayor aporte del operador (o no es mas barato)

Detección: - UV (254, 365)- Reactivos (derivatizacion post corrida)- Scanners

CCDComo se construye una huella dactilar: Métodos cromatográficos

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Derivatización

Razones para derivatizar.

• Convertir sustancias que no absorben en derivados detectables.

• Mejorar la detectabilidad (disminuir el límite de detección)

• Detectar un mayor número de compomentes de la muestra

• Detección selectiva de ciertas sustancias

Aplicación a través de fase gaseosa, por espray o por inmersión

Detección: - UV (254, 365)- Reactivos (derivatizacion post corrida)- Scanners

CCDComo se construye una huella dactilar: Métodos cromatográficos

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Densitometría

Permite convertir a la CCD en una metodología cuantitativa.

Las mediciones son relativas, es decir que las propiedades de un compuesto “incógnita” se comparan con las de un compuesto “conocido” .

Se puede utilizar luz monocromática en el rango de 90 a 800 nm la cual se puede ajustar de a los máximos de absorción/fluorescencia de cada compuesto lo que le otorga gran sensibilidad. (nanogramos o picogramos)

Se puede realizar el escaneado secuencial de cada cromatograma con hasta 31 longitudes de onda y posteriormente hacer la evaluación cuantitativa de cada compuesto a su longitud de onda optima.

También se puede utilizar los espectros UV con fines de identificación También se puede utilizar los espectros UV con fines de identificación.

254 nm

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Dimetridazol(268 nm)

Sulfametacina (276 nm)

Sulfametoxazol 308 nm

Trimetoprima(273 nm)

(268 nm)

Sulfamerazina (203 y 288 nm)

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254 nm 308 nm

Fig. 5: Calibration curve for sulfamerazine at 288 nm

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Detección: - UV (254, 365)- Reactivos (derivatizacion post corrida)- Scanners

CCDComo se construye una huella dactilar: Métodos cromatográficos

Espectrometría de Masas

CCDComo se construye una huella dactilar: Métodos cromatográficos

Cafeína

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Demanda mayor aporte del operador (o no es mas barato)

Documentacion:- Digitalizadores de imágenes

CCDComo se construye una huella dactilar: Métodos cromatográficos

Ejemplo . HIPERICOAntidepresivo

El efecto terapéutico sería resultado de la combinación de sus componentes.

CCDComo se construye una huella dactilar: Métodos cromatográficos

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0.5 g polvo

10 ml MeOH 10 i

Appl Note Camag

FE: Silica gel 60F254

Revelador: difenilboryloxietilamina/MeOHseguido de PEG 4000

CCDComo se construye una huella dactilar: Métodos cromatográficos

Ejemplo . HIPERICOAntidepresivo

10 min.Filtrac.Diluir 1:4

(2 μl)

seguido de PEG 4000FM: EtOAc-DCM-ac formico-ac. acetico-agua (100:25;10:10:11:11)

sensibilidad selectiva

Ejemplo. Ginkgo

CCDComo se construye una huella dactilar: Métodos cromatográficos

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Ejemplo. Flavonoides del Ginkgo

CCDComo se construye una huella dactilar: Métodos cromatográficos

FE: silica gel 60 F254.1 g de Droga

10 mL MeOH

Appl Note Camag

FM: EtOAc, Ac. Acético, Ac, Fórmico, Agua (100:11:11:27)

Detección: a) UV 254 nm, b) UV 366 nm,

c) NP/Macrogol. UV 366 nm.

10 mL MeOHRefl 10 minFiltrar

5 μl

Ejemplo. Flavonoides del Ginkgo

CCDComo se construye una huella dactilar: Métodos cromatográficos

FE: silica gel 60 F254.1 g de Droga

10 mL MeOH

Appl Note Camag

FM: EtOAc, Ac. Acético, Ac, Fórmico, Agua (100:11:11:27)

Detección: a) UV 254 nm, b) UV 366 nm,

c) NP/Macrogol. UV 366 nm.

10 mL MeOHRefl 10 minFiltrar

5 μl

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Ejemplo . Ginkgolidos del Ginkgo

CCDComo se construye una huella dactilar: Métodos cromatográficos

FE: silica gel 60 F254 impregnadas con acetato de sodio1 g de Droga

10 mL MeOH

Appl Note Camag

FM: Tolueno, EtOAc, acetona, MeOH (20:10:10:1.2)

Detección: spray con anhídrido acético y calentar a 180ºC 10 min:

a) UV 254 nm, b) UV 366 nm

10 mL MeOHRefl 10 minFiltrar

5 μl

Ejemplo . Ginkgolidos del Ginkgo

CCDComo se construye una huella dactilar: Métodos cromatográficos

FE: silica gel 60 F254 impregnadas con acetato de sodio1 g de Droga

10 mL MeOH

Appl Note Camag

FM: Tolueno, EtOAc, acetona, MeOH (20:10:10:1.2)

Detección: spray con anhídrido acético y calentar a 180ºC 10 min:

a) UV 254 nm, b) UV 366 nm

10 mL MeOHRefl 10 minFiltrar

5 μl

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Alta automatizaciónAlta resoluciónFases estacionarias: muchas alternativasFases móviles: isocráficas y en gradienteDetección: Alta sensibilidad (Selectivos VS

CLAEComo se construye una huella dactilar: Métodos cromatográficos

Detección: Alta sensibilidad (Selectivos VS universales)FlourescenciaUVElectroquímico (sust, que se oxidan o reducen)Conduct. Electr (iones)Indice de refraccionEspectroscópicos (MS, DAD, RMN) Alto costo

Derivatización Pre-columna

Cuantitativos (calibracion previa)Extraccion Selectiva VS uso de pre-columnasPosibilidad de realizar separaciones preparativas.

Ejemplo . HIPERICOAntidepresivo

El efecto terapéutico sería resultado de la combinación de sus componentes.

CLAEComo se construye una huella dactilar: Métodos cromatográficos

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0.5 g polvo

Ejemplo . HIPERICOAntidepresivo

El efecto terapéutico sería resultado de la combinación de sus componentes.

CLAEComo se construye una huella dactilar: Métodos cromatográficos

g p

20 ml EtOH/H2O (5:5)sonic. 30 min.EtOH/H2O (5:5)hasta 25 ml.

(10 l)Filtrar

FE: Vydac 201 TP54, C18, 5µm, 4.6 x 250mmFlujo: 1.0 mL/min.FM: GradienteDeteccion: MS

J. Chrom. A, 825, 1998, 9-16

UV

Ejemplo . HIPERICOAntidepresivo

El efecto terapéutico sería resultado de la combinación de sus componentes.

CLAEComo se construye una huella dactilar: Métodos cromatográficos

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CLAEComo se construye una huella dactilar: Métodos cromatográficos

Alta automatizaciónAlta resoluciónFases estacionaria: sólidas o líquidas y Empacadas Vs CapilaresFases móviles: Nitrógeno, Helio, Hidrógeno, Argon

CGComo se construye una huella dactilar: Métodos cromatográficos

Detección: Alta sensibilidad (Selectivos VS universales)Conductividad térmicaIonización de llamaCaptura de electronesMS

Cuantitativos (calibración previa)

Universalidad (?)

Aceites esenciales y ácidos grasos.

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Ejemplo. Ac grasos de Serenoa repens por GCPara el tratamiento de la hiperplasia benigna de próstata

Se desconoce el principio activo.

Componentes:Ac. Grasos, libres y esterificados, esteroides y aceite esencial.

CGComo se construye una huella dactilar: Métodos cromatográficos

150 mg extr. oleoso5 ml AcCl/MeOH cerrar85°C, 2 hs 5 ml. standard int.5 ml. aguaagitar 1 min.(dos fases)sacar 4 ml fase sup5 ml eter5 ml MeOH/NaOH5 ml MeOH/NaOHagitar 2 min5 ml aguaagitar 1 min(dos fases)fase sup.

(1 μl)

Ejemplo. Ac grasos de Serenoa repens por GCPara el tratamiento de la hiperplasia benigna de próstata

Se desconoce el principio activo.

Componentes:Ac. Grasos, libres y esterificados, esteroides y aceite esencial.

CGComo se construye una huella dactilar: Métodos cromatográficos

150 mg extr. oleoso5 ml AcCl/MeOH cerrar85°C, 2 hs 5 ml. standard int.5 ml. aguaagitar 1 min.(dos fases)sacar 4 ml fase sup5 ml eter5 ml MeOH/NaOH5 ml MeOH/NaOHagitar 2 min5 ml aguaagitar 1 min(dos fases)fase sup.

(1 μl)

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En una situación ideal debe controlarse la composición total de la mezcla

“Huella Dactilar”

¿Como se construye?- Métodos cromatográficos

é d ó i- Métodos espectroscópicos- Métodos acoplados

Las huellas dactilares espectroscópicas detectan los compuestos en mezcla

Como se construye una huella dactilar: Métodos espectroscópicos

Mezcla sin separar

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Como se construye una huella dactilar: Métodos espectroscópicos

Las huellas dactilares espectroscópicas detectan los compuestos en mezcla

Mezcla sin separar

Detección

Ejemplo . HIPERICOAntidepresivo

El efecto terapéutico sería resultado de la combinación de sus componentes.

1HRMNComo se construye una huella dactilar: Métodos espectroscópicos

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1HRMNComo se construye una huella dactilar: Métodos espectroscópicos

Ejemplo . HIPERICOAntidepresivo

El efecto terapéutico sería resultado de la combinación de sus componentes.

1HRMNComo se construye una huella dactilar: Métodos espectroscópicos

Ejemplo . HIPERICOAntidepresivo

El efecto terapéutico sería resultado de la combinación de sus componentes.

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CCD, CLAE y 1HRMNComo se construye una huella dactilar: comparacion

Ejemplo . HIPERICOCCD

CLAE

1HRMN

Mezcla de

Como se construye una huella dactilar: Métodos acoplados

Mezcla de compuestos

Separación

detección

Huella dactilar con métodos acoplados

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Mezcla de

Como se construye una huella dactilar: Métodos acoplados

CG-EM CLAE-UV(DAD) CLAE-UV-RMN-MS CCD-UVCLAE-MS CCD-MSCLAE-RMN

Mezcla de compuestos

Separación

detección

Huella dactilar con métodos acoplados

Como se construye una huella dactilar: Métodos acoplados UV (DAD)

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En una situación ideal debe controlarse la composición total de la mezcla

“Huella Dactilar”

¿Como se construye?- Métodos cromatográficos- Métodos espectroscópicos- Métodos acoplados

¿Qué información brinda?

Extraccion de informacion de huellas dactilares.

Identificar:Las huellas dactilares pueden utilizarse para identificar la muestra, en cuyo caso su huella dactilar es comparada con una monografía o con un estándar de referencia.

Clasificar:Clasificar o agrupar muestras de acuerdo a su origen o para distinguirlas en base a otras variables.

Modelar:Relacionar huellas dactilares con parámetros de calidad cuantitativos (actividad). Se modela la actividad como funcion de la huella dactilar para poder predecir actividad desde huellas dactilares de otras muestras.

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“Huella Dactilar”

Muestras auténticas

¿Con qué se compara?¿Como se compara?

Muestras auténticas

Uso de MarcadoresMonografías de Farmacopeas

MarcadoresCompuestos químicos definidos que pueden utilizarse como testigos para estudiar su presencia/ausencia en la muestra a

analizar.

Características de un marcador:•Ser característico del material herbario que se va a evaluar.

•Ser una sustancia química de estructura definida.

Clase pasada

•Estar presente en el material vegetal y en el producto terminado en suficiente cantidad como para el desarrollo de un método validado de detección en ambos.

•Ser accesible de cuantificación con equipos analíticos comunes (GC, HPLC, para que los costos sean moderados.

•Ser suficientemente estable bajo las condiciones de almacenamiento.

•No estar presente en otras hierbas, de modo de cuantificarlo selectivamente en el producto final de un preparado multicomponente.

•Ser comercialmente disponible ó poder ser aislado por el propio laboratorio

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Marcadores Positivos:Compuestos que deben estar presentes en la mezcla . Es deseable que sean principios activos (marcadores activos).

Marcadores Negativos:Compuestos que NO deben estar presentes en la mezcla (tóxicos, adulterantes, etc).

La utilización de marcadores debe ser siempre criteriosa, teniéndose en cuenta el objetivo

MATERIALA1

Identificación del material vegetalHuella Dactilar – Uso de marcadores

British Herbal Pharmacopoeia, 1996

MATERIAL VEGETAL Pi1

Pi 2

A 2

PF

A 3HuellaDactilar

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Identificación del material vegetalBritish Herbal Pharmacopoeia, 1996. (General Notices, pp13)

CCD se utiliza como el método principal de identificación de los materiales vegetales definidos en las monografías.

En algunos pocos casos en los que algunos constituyentes aislados están disponibles comercialmente, los constituyentes separados cromatográficamente en la placa son relacionados con los constituyentes conocidos utilizados como marcadores.

En otros casos la huella digital de los constituyentes separados es obtenida y las posiciones de las mayores bandas en el cromatograma son descriptas relativas a un marcador no constituyente o al frente del solvente.y

Si bien no se requiere específicamente en las monografías, queda claro que con el objeto de aumentar la credibilidad de la identificación un cromatograma de una muestra auténtica de la droga vegetal en cuestión debería ser desarrollado sobre la misma placa, en paralelo.Esto permite la comparación completa de todas las bandas separadas y debería ser adoptado como una práctica estándar siempre que sea posible.

CCDHuella dactilar, uso de Marcadores: Identificación de material vegetal

Ejemplo . HIPERICOAntidepresivo

El efecto terapéutico sería resultado de la combinación de sus componentes.

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CCD

1 g polvo

10 ml MeOH 10 min. tibio

Filt

BHP 1996 (174)

FE: Silica gel 60F254

Revelador: difenilboryloxietilamina/MeOH seguido de PEG 4000FM: EtOAc-ac. acetico-ac formico-agua (100:11:11:27)

Huella dactilar, uso de Marcadores: Identificación de material vegetal

Las bandas principales relativas a rutina son aproximadamente las siguientes: - roja 2.0

Filtrac.

(20 μl)

Marcador: rutina.

j- amarilla 1.9- amarilla 1.7- amarilla 1.5- turquesa 1.3- amarilla 1.0

1 g polvo

10 ml MeOH 10 min. tibio

Filt

BHP 1996 (174)

FE: Silica gel 60F254

Revelador: difenilboryloxietilamina/MeOH seguido de PEG 4000FM: EtOAc-ac. acetico-ac formico-agua (100:11:11:27)

CCDHuella dactilar, uso de Marcadores: Identificación de material vegetal

Filtrac.

(20 μl)

Marcador: rutina.

0.5 g polvo FE: Silica agel 60F254

Wagner (58-70)

5 ml MeOH5 min. tibio

Filtrac.

(25 μl)Marcadores: hipericina, rutina, ac. clorogenico, hiperosido

Revelador: difenilboryloxietilamina/MeOH seguido de PEG 4000FM: EtOAc-ac. acetico-ac formico-agua (100:11:11:26)

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1 g polvo

10 ml MeOH 10 min. tibio

Filtrac.

(20 μl)

BHP 1996 (174)

FE: Silica gel 60F254

Marcador: rutina.

Revelador: difenilboryloxietilamina/MeOH seguido de PEG 4000FM: EtOAc-ac. acetico-ac formico-agua (100:11:11:27)

0.5 g polvo

5 ml MeOH5 min. tibio

Filtrac.

(25 μl)

FE: Silica agel 60F254

Marcadores: hipericina, rutina, ac. clorogenico, hiperosido

Wagner (58-70)

Revelador: difenilboryloxietilamina/MeOH seguido de PEG 4000FM: EtOAc-ac. acetico-ac formico-agua (100:11:11:26)

CCDHuella dactilar, uso de Marcadores: Identificación de material vegetal

Las bandas principales relativas a rutina son aproximadamente las siguientes: - roja 2.0- amarilla 1.9- amarilla 1.7- amarilla 1.5- turquesa 1.3

Hyperoside

Hypericin

- amarilla 1.0RutinChlorogenic Acid

TestigosH.p.ComercialH.p.Hipericina

1 g polvo

10 ml MeOH 10 min. tibio

BHP 1996 (174)

FE: Silica gel 60F254

Revelador: difenilboryloxietilamina/MeOH seguido de PEG 4000FM: EtOAc-ac acetico-ac formico-agua (100:11:11:27)

CCDHuella dactilar, uso de Marcadores: Identificación de material vegetal

Filtrac.

(20 μl)

Marcador: rutina.FM: EtOAc ac. acetico ac formico agua (100:11:11:27)

0.5 g polvoAppl Note Camag

FE: Silica gel 60F254

Revelador: difenilboryloxietilamina/MeOH10 ml MeOH 10 min.Filtrac.Diluir 1:4

(2 μl)

Revelador: difenilboryloxietilamina/MeOH seguido de PEG 4000FM: EtOAc-DCM-ac formico-ac. acetico-agua (100:25:10:10:11)

Marcadores: hipericina, rutina, ac. clorogenico, hiperosido y quercitrina

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1 g polvo

10 ml MeOH 10 min. tibio

Filtrac.

(20 μl)

BHP 1996 (174)

FE: Silica gel 60F254

Marcador: rutina.

Revelador: difenilboryloxietilamina/MeOH seguido de PEG 4000FM: EtOAc-ac. acetico-ac formico-agua (100:11:11:27)

0.5 g polvo

10 ml MeOH 10 min.Filtrac.Diluir 1:4

(2 μl)

Appl Note Camag

FE: Silica gel 60F254

Revelador: difenilboryloxietilamina/MeOH seguido de PEG 4000FM: EtOAc-DCM-ac formico-ac. acetico-agua (100:25;10:10:11:11)

Huella dactilar, uso de Marcadores: Identificación de material vegetal

Las bandas principales relativas a rutina son aproximadamente las siguientes: - roja 2.0- amarilla 1.9- amarilla 1.7- amarilla 1.5- turquesa 1.3- amarilla 1.0 Quercitrin

Hypericin

Extractos comerciales

Rutin

HyperosideChlorogenic Acid

Drogas Vegetales

0.5 g polvo

10 ml MeOH 10 min.Filtrac.Diluir 1:4

(2 μl)

Appl Note Camag

FE: Silica gel 60F254

Revelador: difenilboryloxietilamina/MeOH seguido de PEG 4000FM: EtOAc-DCM-ac formico-ac. acetico-agua (100:25;10:10:11:11)

0.5 g polvo

5 ml MeOH5 min. tibio

Filtrac.

(25 μl)

FE: Silica agel 60F254

Marcadores: hipericina, rutina, ac. clorogenico, hiperosido

Wagner (58-70)

Revelador: difenilboryloxietilamina/MeOH seguido de PEG 4000FM: EtOAc-ac. acetico-ac formico-agua (100:11:11:26)

Huella dactilar, uso de Marcadores: Identificación de material vegetal

Hyperoside

QuercitrinHypericin

Chlorogenic

Extractos comerciales

Rutin

Drogas Vegetales

ChlorogenicAcid

TestigosH.p.Comercial

H.p.Hipericina

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Ejemplo . Ginkgo biloba

CCDHuella dactilar, uso de Marcadores: Identificación de material vegetal

CCD

1 g hojas secas

10 ml MeOH 10-15 min. Tibio.

FE: Silica agel 60F254Revelador: difenilboryloxietilamina en MeOH seguido de PEG 4000

BHP 1996 (88) Análisis de Flavonoides

Huella dactilar, uso de Marcadores: Identificación de material vegetal

Las bandas principales relativas a rutina son aproximadamente las siguientes: - turquesa 2.2- amarilla 1.4

Filtrac.

(20 μl)

FM: EtOAc-ac. acetico-ac formico-agua (100:11:11:27)Marcador: Rutina

- amarilla 1.2- turquesa 1.1- amarilla 1.1- naranja 1.0-turquesa 0.9- naranja 0.8-amarilla 0.75- naranja 0.65

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50

1 g hojas secas

10 ml MeOH 10-15 min. Tibio.

FE: Silica agel 60F254Revelador: difenilboryloxietilamina en MeOH seguido de PEG 4000

BHP 1996 (88) Análisis de Flavonoides

CCDHuella dactilar, uso de Marcadores: Identificación de material vegetal

Filtrac.

(20 μl)

FM: EtOAc-ac. acetico-ac formico-agua (100:11:11:27)Marcador: Rutina

1 g hojas secas30 ml MeOH

Wagner (240) Análisis de Flavonoides

30 ml MeOH 30 min. refl.Filtrac.

Conc.

2 ml.(10-20 μl)

extracto secoMeOH

FE: Silica agel 60F254Revelador: difenilboryloxietilamina an MeOH seguido de PEG 4000FM: EtOAc-ac. acetico-ac formico-agua (100:11:11:26)Marcadores: Rutina, Ac. clorogeninco, Hiperosido

Wagner (240)

CCD

BHP 1996 (88)

Análisis de Flavonoides

Huella dactilar, uso de Marcadores: Identificación de material vegetal

Hyperoside

Chlorogenic Acid

Las bandas principales relativas a rutina son aproximadamente las siguientes: - turquesa 2.2- amarilla 1.4- amarilla 1.2- turquesa 1.1- amarilla 1.1

Rutin

Rutina

- naranja 1.0- turquesa 0.9- naranja 0.8- amarilla 0.75- naranja 0.65

G.b.Corea

G.b.Italia

G.b.Alemania

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Appl NoteBHP 1996 (88)

Análisis de Flavonoides

CCDHuella dactilar, uso de Marcadores: Identificación de material vegetal

Las bandas principales relativas a rutina son aproximadamente las siguientes: - turquesa 2.2- amarilla 1.4- amarilla 1.2- turquesa 1.1- amarilla 1.1

T 2.2

A 1.4

A 1.2

RutinaRutina

- naranja 1.0- turquesa 0.9- naranja 0.8- amarilla 0.75- naranja 0.65

G.b.1secas

G.b. 2secas

A 1.2

T y A 1.1N 1

T 0.9N 0.8A 0.75N 0.65

MATERIALA1

¿Cuantificar todos los componentes?

MATERIAL VEGETAL Pi1

Pi 2

A 2

PF

A 3Cuantif.Marcadores

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CLAECuantificación de marcadores: Métodos cromatográficos

Ejemplo . HIPERICOAntidepresivo

El efecto terapéutico sería resultado de la combinación de sus componentes.

CLAECuantificación de marcadores: Métodos cromatográficos

HPLC tifi ió d hi i iHPLC: huella dactilar

Ejemplo . HIPERICOAntidepresivo

El efecto terapéutico sería resultado de la combinación de sus componentes.

1 g Dr polvo80 ml MeOHRefl 20 minFiltrar60ml MeOHRefl 20 minFiltrarCombinar filtradosconcentrar hasta 3 ml

2 veces

HPLC: cuantificación de hipericinay pseudo hipericina

0.5 g polvo

20 ml EtOH/H2O (5:5)sonic. 30 min.EtOH/H2O (5:5)hasta 25 ml.

(10 μl)Filtrar

HPLC: huella dactilar

FE: Vydac 201 TP54, C18, 5µm, 4.6 x 250mmFlujo: 1.0 mL/min.FM: GradienteDeteccion: 270 nm FE: Kromasil 4.0 x 125 mm201, 5µm, RP18

FM: isocrática. MeOH:pH 2.1 buffer fosfato:acetato de etilo(1893:618:526)Flujo 1.0 mL/min. Deteccion: 590 nm

(10 μl)

MeOH hasta 25 ml.cetrifugar 5 minsobrenadante luz 30 min

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CLAECuantificación de marcadores: Métodos cromatográficos

HPLC tifi ió d hi i i

Ejemplo . HIPERICOAntidepresivo

El efecto terapéutico sería resultado de la combinación de sus componentes.

1 g Dr polvo80 ml MeOHRefl 20 minFiltrar60ml MeOHRefl 20 minFiltrarCombinar filtradosconcentrar hasta 3 ml

2 veces

HPLC: cuantificación de hipericinay pseudo hipericina

FE: Kromasil 4.0 x 125 mm201, 5µm, RP18 FM: isocrática. MeOH:pH 2.1 buffer fosfato:acetato de etilo(1893:618:526)Flujo 1.0 mL/min. Deteccion: 590 nm

(10 μl)

MeOH hasta 25 ml.cetrifugar 5 minsobrenadante luz 30 min

CLAECuantificación de marcadores: Métodos cromatográficos

Tiempos necesariosSeparación a línea de base

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CLAECuantificación de marcadores: Métodos cromatográficos

Ejemplo . HIPERICOAntidepresivo

El efecto terapéutico sería resultado de la combinación de sus componentes.

Misma droga

Diferente extracciónDiferente método de análisis por CLAE

HuellaDigital

CuantificaciónH y p-H

CLAECuantificación de marcadores: Métodos cromatográficos

HPLC: cuantificación de hiperforinaHPLC: huella dactilar

Ejemplo . HIPERICOAntidepresivo

El efecto terapéutico sería resultado de la combinación de sus componentes.

HPLC: cuantificación de hiperforina

0.50 g droga en polvo

80 ml MeOHsonic. 30 min.MeOHhasta 100 ml.Centrifugar 5 minsobrenadante

(20 μl)

0.5 g polvo

20 ml EtOH/H2O (5:5)sonic. 30 min.EtOH/H2O (5:5)hasta 25 ml.

(10 μl)Filtrar

HPLC: huella dactilar

FE: MetaChem Polaris™ C18-A, 5µm, 4.6 x 150 mmFM: isocratic: ACN:pH 2.5 buffer fosfato (85:15)Flujo: 1.5 mL/minDetección: 270 nm

( 0 μ )

FE: Vydac 201 TP54, C18, 5µm, 4.6 x 250mmFlujo: 1.0 mL/min.FM: GradienteDeteccion: 270 nm

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CLAECuantificación de marcadores: Métodos cromatográficos

.

Tiempos necesariosSeparación a línea de base

CLAECuantificación de marcadores: Métodos cromatográficos

Ejemplo . HIPERICOAntidepresivo

El efecto terapéutico sería resultado de la combinación de sus componentes.

Misma droga

Diferente extracciónDiferente método de análisis por CLAE

HuellaDigital

CuantificaciónM1 y M2

CuantificaciónM3 y M4

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MATERIALA1

HuellaDactilar

MATERIAL VEGETAL Pi1

Pi 2

A 2

PF

A 3HuellaDactilar

Cuantif.Marcadores

Cuantificación

CLAEHuella dactilar : Métodos cromatográficos

Huella dactilar de M t i l t l (CLAE)

Huella dactilar de Prod Interm (CLAE)

Ejemplo . HIPERICOAntidepresivo

El efecto terapéutico sería resultado de la combinación de sus componentes.

0.5 g polvo

20 ml EtOH/H2O (5:5)sonic. 30 min.EtOH/H2O (5:5)hasta 25 ml.

(10 μl)Filtrar

0.15 g extr. en polvo20 ml EtOH/H2O (5:5)sonic. 30 min.EtOH/H2O (5:5)hasta 25 ml.

(10 μl)Filtrar

Diferente Cantidad de muestraMismo método de extracciónMismo análisis CLAE

Material vegetal (CLAE) Prod. Interm. (CLAE)

FE: Vydac 201 TP54, C18, 5µm, 4.6 x 250mmFlujo: 1.0 mL/min.FM: GradienteDeteccion: 270 nm

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MATERIALA1

HuellaDactilar

MATERIAL VEGETAL Pi1

Pi 2

A 2

PF

A 3HuellaDactilar

Cuantif.Marcadores

MATERIALA1

HuellaDactilar

CuantifMATERIAL VEGETAL Pi1

Pi 2

A 2

PF

A 3HuellaDactilar

Cuantif.Marcadores

Cuantif.Marcadores

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CLAECuantificacion de marcadores : Métodos cromatográficos

Cuantificacion de marcadores Hipericina y Pseudo Hipericina (CLAE)

Ejemplo . HIPERICOAntidepresivo

El efecto terapéutico sería resultado de la combinación de sus componentes.

Prod. Intermediario 1 g Dr polvo

80 ml MeOHRefl 20 minFiltrar60ml MeOHRefl 20 minFiltrarCombinar filtradosconcentrar hasta 3 ml

2 veces

0.75 g extr. en polvo40 ml MeOHsonic. 15 min.MeOH hasta 50 ml.sacar 10 mlcetrifugar 5 minsobrenadante luz 30 min

Hipericina y Pseudo Hipericina (CLAE)Material vegetal

(10 μl)

MeOH hasta 25 ml.cetrifugar 5 minsobrenadante luz 30 min

(10 μl)

FE: Kromasil 4.0 x 125 mm201, 5µm, RP18FM: isocrática. MeOH:pH 2.1 buffer fosfato:acetato de etilo(1893:618:526)Flujo 1.0 mL/min. Deteccion: 590 nm

Diferente método de extracciónMismo análisis CLAE

CCDCuantificacion de marcadores : Métodos cromatográficos

Cuantificacion de marcador Artemisinina

M t i l t l

Ejemplo . ARTEMISIAAntimalárico

Material vegetal

200 mg hoja molida seca

10 mL toluenoSonicación por 10mincentrifugación

2 µL sobrenadante

FE: HPTLC Si 60 F 254, 10x10 cmBandas de 8 mm FM: ciclohexano, acetato de etilo, ác. acético (20:10:1)Vertical, saturada durante 20 min (papel de filtro)5mL Sv Reactivo anisaldehído, dipping 1 segundo y 100°C 12 min

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CCDCuantificacion de marcadores : Métodos cromatográficos

Cuantificacion de marcador Artemisinina

Ejemplo. ARTEMISIAAntimalárico

Material vegetal

200 mg hoja molida seca10 mL toluenoSonicación por 10mincentrifugación

2 µL sobrenadante

FE: HPTLC Si 60 F 254, 10x10 cmBandas de 8 mm FM: ciclohexano, acetato de etilo, ác. acético (20:10:1)Vertical, saturada durante 20 min (papel de filtro)5mL Sv Reactivo anisaldehído, dipping 1 segundo y 100°C 12 min

MATERIALA1

HuellaDactilar

CuantifMATERIAL VEGETAL Pi1

Pi 2

A 2

PF

A 3HuellaDactilar

Cuantif.Marcadores

Cuantif.Marcadores

HuellaDactilar

Cuantif.Marcadores

HuellaDactilar

Cuantif.Marcadores

Productos Estandarizados

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Objetivo de la estandarización

Lograr potencia terapéutica constante

Conceptos erróneos

Estandarización consiste en controlar la cantidad de un componente del extractop

Cuanto más, mejor!

Como se preparan los extractos estandardizados?

Estandarizando todo el proceso (Clase pasada)

Evaluación de proveedores: control químico antes de la recolección

Metodología de extracción y concentración estandarizada

Rol del control de calidad Qco.:Cuantificación de marcadores y huellas dactilaresMezcla de lotes

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Extraccion de informacion de huellas dactilares.

Identificar:Las huellas dactilares pueden utilizarse para identificar la muestra, en cuyo caso su huella dactilar es comparada con una monografía o con un estándar de referencia.

Clasificar:Clasificar o agrupar muestras de acuerdo a su origen o para distinguirlas en base a otras variables.

Modelar:Relacionar huellas dactilares con parámetros de calidad cuantitativos (actividad). Se modela la actividad como funcion de la huella dactilar para poder predecir actividad desde huellas dactilares de otras muestras.

Extraccion de informacion de huellas dactilares.

Identificar:Las huellas dactilares pueden utilizarse para identificar la muestra, en cuyo caso su huella dactilar es comparada con una monografía o con un estándar de referencia.

Clasificar:Clasificar o agrupar muestras de acuerdo a su origen o para distinguirlas en base a otras variables.

Modelar:Relacionar huellas dactilares con parámetros de calidad cuantitativos (actividad). Se modela la actividad como funcion de la huella dactilar para poder predecir actividad desde huellas dactilares de otras muestras.

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63

Extraccion de informacion de huellas dactilares.

Identificar:Las huellas dactilares pueden utilizarse para identificar la muestra, en cuyo caso su huella dactilar es comparada con una monografía o con un estándar de referencia.

Clasificar:Clasificar o agrupar muestras de acuerdo a su origen o para distinguirlas en base a otras variables.

Modelar:Relacionar huellas dactilares con parámetros de calidad cuantitativos (actividad). Se modela la actividad como funcion de la huella dactilar para poder predecir actividad desde huellas dactilares de otras muestras.

Extraccion de informacion de huellas dactilares.

Identificar:Las huellas dactilares pueden utilizarse para identificar la muestra, en cuyo caso su huella dactilar es comparada con una monografía o con un estándar de referencia.

Clasificar:Clasificar o agrupar muestras de acuerdo a su origen o para distinguirlas en base a otras variables.

Modelar:Relacionar huellas dactilares con parámetros de calidad cuantitativos (actividad). Se modela la actividad como funcion de la huella dactilar para poder predecir actividad desde huellas dactilares de otras muestras.

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Muchas gracias