جداسازی سریع و مشخصه‌یابی کروسین‌ها، پیکروکروسین و کروستین از زعفران با استفاده از کروماتوگرافی پارتیشن سانتریفیوژی و LC-MS

این مطالعه یک روش ساده برای جداسازی یک مرحله‌ای متابولیت‌های ثانویه اصلی عصاره هیدروالکلی کلاله‌های Crocus sativus (زعفران) با استفاده از کروماتوگرافی پارتیشن سانتریفیوژی گرادیان مرحله‌ای نشان می‌دهد. تجزیه و تحلیل در حالت دوگانه و شویش-فشردن انجام شد و از پنج سیستم دو فازی حلال‌های هپتان/اتیل استات/بوتانول/اتانول/آب به نسبت‌های 4:10:0:4:10، 1:13:0:4:10، 1:12:1:4:10، 1:10:3:4:10 و 1:7:6:4:10 استفاده شد. پنج کروسین اصلی، پیکروکروسین و کروستین به طور مستقیم در یک مرحله جداسازی شدند. افزایش مقیاس به سطح preparative، بازیابی مقادیر قابل توجهی از ترکیبات خالص، به ویژه ترانس-کروسین-4، کروسین اصلی زعفران را ممکن ساخت. در مقایسه حالت دوگانه و شویش-فشردن، در حالت دوگانه، فراکسیون‌های حاوی ترانس-کروسین-4 با مقدار زیادی β-D-گلوکز آزاد هم‌شویش شدند. در مقابل، عدم وجود β-D-گلوکز آزاد در فراکسیون‌های مربوط به ترانس-کروسین-4 به دست آمده توسط روش دوم مشاهده شد که برتری آن را در مقابل حالت دوگانه نشان می‌دهد. شروع تجزیه و تحلیل با سیستم حلال چهارم، جداسازی انتخابی ترانس-کروسین-4 را با کاهش زمان آزمایش و مصرف حلال فراهم کرد. تعیین ساختار توسط NMR، LC-MS و MS/MS با وضوح بالا انجام شد. روشولوژی پیشنهادی یک رویکرد یکپارچه برای خالص‌سازی و مشخصه‌یابی اجزای فعال زیستی زعفران به روشی سریع، انتخابی و سازگار با محیط زیست است.

This study demonstrates a simple method for one-step isolation of the main secondary metabolites of hydroalcoholic extract of Crocus sativus stigmas (saffron) using step-gradient centrifugal partition chromatography. The analysis was performed in dual and elution–extrusion mode, using five biphasic systems of the solvents Heptane/Ethylacetate/Butanol/Ethanol/Mater in ratio 4:10:0:4:10, 1:13:0:4:10, 1:12:1:4:10, 1:10:3:4:10 and 1:7:6:4:10, respectively. Five major crocins, picrocrocin and croce tin were directly isolated in one step. Scaling up to preparative level, allowed the recovery of significantly high quantities of pure compounds, especially trans-crocin-4, saffron’s principal crocin. Comparing dual-mode and elution-extrusion, in dual-mode, the trans-crocin-4 containing fractions were co-eluted with a high amount of free β-D-glucose. In contrast, absence of free β-D-glucose was observed in the corresponding trans-crocin-4 fractions obtained by the second method denoting its superiority against dual-mode. Initiating analysis with the 4th solvent-system afforded selective isolation of trans-crocin-4, with reduction in experimental time and solvent consumption. Structure elucidation was performed by NMR, LC-MS and high resolution MS/MS. The proposed methodology comprises an integrated approach for the purification and characterization of biologically active saffron components in a fast, selective and environmental friendly manner.