Extraction and Purification of Coumarins in Ipomoea cairica by TLC and HPLC: An Integrative Experiment for Student Learning Chromatography

Abstract

Abstract. Chromatographic techniques played a major role in several separation processes. In this work, an integrative laboratory practice is proposed in which students are expected to isolate scopoletin and umbelliferone from raw Ipomoea cairica. Thin layer chromatography (TLC), preparative chromatography (PC), and high-performance liquid chromatography (HPLC) techniques are applied to isolate phytochemical bioactive compounds. Scopoletin and umbelliferone are coumarins that have been reported to possess anti-inflammatory and antioxidant properties. These metabolites are found in high concentrations in Ipomoea cairica stems, and their methanolic extracts have shown larvicidal properties against Aedes aegypti. The experimental procedure includes fundamental extraction techniques such as liquid extraction and ultrasonic extraction. Additionally, it incorporates more advanced methods, such as chromatographic separation on a thin-layer plate, analytical detection of coumarins using HPLC with a diode array detector, and the isolation of coumarins through preparative plate chromatography. This laboratory experiment allows students to integrate and compare, in two laboratory sessions, the basic principles of TLC and preparative chromatography with more advanced techniques such as HPLC.

Resumen. Las técnicas cromatográficas desempeñaron un papel importante en varios procesos de separación. En este trabajo se propone una práctica de laboratorio integradora en la que se espera que los estudiantes aíslen la escopoletina y la umbeliferona de la Ipomoea cairica cruda. Se aplican técnicas de cromatografía en capa fina (TLC), cromatografía preparativa (PC) y cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) para aislar compuestos fitoquímicos bioactivos. La escopoletina y la umbeliferona son cumarinas que, según se ha informado, poseen propiedades antiinflamatorias y antioxidantes. Estos metabolitos se encuentran en altas concentraciones en los tallos de Ipomoea cairica, y sus extractos metanólicos han demostrado propiedades larvicidas contra el Aedes aegypti. El procedimiento experimental incluye técnicas de extracción fundamentales, como la extracción líquida y la extracción ultrasónica. Además, incorpora métodos más avanzados, como la separación cromatográfica en una placa de capa fina, la detección analítica de cumarinas mediante HPLC con un detector de matriz de diodos y el aislamiento de cumarinas mediante cromatografía preparativa en placa. Este experimento de laboratorio permite a los estudiantes integrar y comparar, en dos sesiones de laboratorio, los principios básicos de la TLC y la cromatografía preparativa con técnicas más avanzadas como la HPLC.