高速逆流色譜在食品及天然產(chǎn)物中的應(yīng)用

1、高速逆流色譜技術(shù)(High-SpeedCountercurrent Chromatography,HSCCC是當(dāng)前國(guó)際上較新型無固體 載體的液-液分配技術(shù),最初由美國(guó)國(guó)立健康研究院Ito教 授研究開發(fā) 1。H S C C C 技術(shù)主要有離子對(duì)逆流色譜 (Ion-pairCountercurrentChromatography、pH區(qū)帶逆流 色譜(pH-zone-refiningCountercurrentChromatography 及多維逆流色譜(MultidimensionalCountercurrent Chromatography。由于該色譜無需固相載體支持,避免 了因不可逆吸附而引起

2、的樣品損失、變性等問題,特別 適用于分離極性物質(zhì)和用其他分離方法易引起結(jié)構(gòu)變化 的物質(zhì)。目前在食品、生物、醫(yī)藥、天然產(chǎn)物化學(xué)、環(huán) 境分析等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)對(duì)近幾年來HSCCC技 術(shù)在食品與天然產(chǎn)物中的應(yīng)用作一綜述。1高速逆流色譜的原理及特點(diǎn) 1.1高速逆流色譜原理HSCCC技術(shù)利用兩相溶劑體系在高速旋轉(zhuǎn)的螺旋 管內(nèi)建立起一種特殊的單向性流體動(dòng)力學(xué)平衡,其中 一相作為固定相,另一相作為流動(dòng)相,在連續(xù)洗脫的 過程中能保留大量的固定相,物質(zhì)的分離依據(jù)其在兩 相中分配系數(shù)的不同而實(shí)現(xiàn)。它同其他各種色譜分離 技術(shù)的根本差別在于它不采用任何固態(tài)的支撐體(如 柱填料、吸附劑、親和劑、板床、篩膜等,因此它

3、 完全排除了因不可逆吸附而引起的樣品污染、變性、 失活等,不僅使樣品能夠全部回收,回收的樣品也能 反映其本來的特性,特別適合于天然產(chǎn)物活性成分的 分離。作者簡(jiǎn)介:游輝(1981 ,男,碩士研究生,主要研究方向:功能性食品及其安全性。通訊作者:孫愛東高速逆流色譜在食品及天然產(chǎn)物中的應(yīng)用游輝,孫愛東(北京林業(yè)大學(xué)生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院食品系, 北京100083摘 要:高速逆流色譜 (HSCCC 技術(shù)是一種較新型的無需固態(tài)支撐體的液液分配色譜技術(shù), 本文介紹了高速逆流色譜的原理、特點(diǎn),并對(duì)其在食品、天然產(chǎn)物成分分離純化制備方面的應(yīng)用進(jìn)行了綜述。關(guān)鍵詞:高速逆流色譜(HSCCC ;食品;天然產(chǎn)物;分離 1

4、.2高速逆流色譜的特點(diǎn)HSCC技術(shù)所有的優(yōu)點(diǎn)都源于其不用固體固定相, 具有廣泛的溶劑體系可供選擇。概括有如下特點(diǎn):高 速逆流色譜不用固體支撐體,避免了由于樣品與固定相 發(fā)生作用而導(dǎo)致的不可逆吸附、污染、變性等缺點(diǎn),同 時(shí)可對(duì)顆?；虺恋砦镔|(zhì)進(jìn)行分離而不會(huì)造成色譜柱的堵 塞;簡(jiǎn)化樣品預(yù)處理工作,可直接進(jìn)樣大量粗制樣品 或合成混合物,洗脫組分可達(dá)到相當(dāng)高的純度,能夠直 接和質(zhì)譜儀或紅外色譜儀聯(lián)用進(jìn)行分析 2;滯留在 柱中的樣品可以通過多種洗脫方式予以完全回收,柱子 可以用合適的溶劑(如甲醇很容易地清洗,用空氣或 氮?dú)飧稍?然后注入新的溶劑后構(gòu)成新的柱體,可重復(fù) 使用。2高速逆流色譜技術(shù)的應(yīng)用2.1在

5、食品中的應(yīng)用高速逆流色譜技術(shù)可以在食品研究中實(shí)現(xiàn)功能性成 分的制備分離和食品的除毒去雜。OkaHisao 3用乙酸乙酯/醋酸/水(5110, V/V分離大豆粗提物,得到大豆苷和染料木苷,純 度分別達(dá)到98.2%和99.2%;YunWei 4用非水體系正 己烷/二氯甲烷/乙腈(103.56.5,V/V分離番 茄粗提物中的番茄紅素,可以從番茄紅素含量為9%的 粗提物中得到純度超過98.5%的純品;夏明 5用石油醚 /甲醇/乙酸乙酯/水(3654,V/V可以將紅 曲色素中的一種黃色素和一種紫紅色素分離開;Xueli Cao 6用庚烷/乙腈/乙酸/甲醇(4511,V/中 國(guó) 食 物 與 營(yíng) 養(yǎng) Foo

6、d and Nutrition in ChinaNo.12,20082008年第 12期V分離葡萄籽的超臨界萃取物,得到-亞油酸、亞油 酸、棕櫚酸、油酸、硬脂酸,各成分純度均超過95%, 其中亞油酸純度高達(dá)99%;周玉杰 7用庚烷/乙腈/乙 酸乙酯(551,V/V分離混合植物甾醇標(biāo)準(zhǔn)品,一 次性分離可得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為97%的-谷甾醇和質(zhì)量分?jǐn)?shù) 為91%的菜油甾醇產(chǎn)品,收率分別可達(dá)56%和50%。 2.2在天然產(chǎn)物中的應(yīng)用黃酮類化學(xué)物質(zhì)是治療多種疾病的有效物質(zhì),是一 類比較重要的植物化學(xué)成分,目前已應(yīng)用HSCCC技術(shù) 成功分離提純多種黃酮類物質(zhì)對(duì)照品。ChengJun 8等 以己烷-乙酸乙酯-甲醇

7、-乙腈-水(2210.62,V /V 為溶劑系統(tǒng)從甘草中分離得到甘草素和異甘草 素。Ma等 9利用HSCCC從蒙古黃芪干燥根的乙酸乙酯 提取物中成功分離出毛蕊異黃酮,利用兩相溶劑體系正 己烷/氯仿/甲醇/水(1332,V/V體系分 兩步得到的,純度在99%以上。HSCCC技術(shù)分離其他 黃酮類化合物見附表。Liu 11等用HSCCC技術(shù),以正己烷/乙酸乙酯/甲醇/水(5575,V/V為溶劑體系,從吳茱萸 分離純化得到5個(gè)生物堿類化合物,純度分別為98.7%, 98.4%,96.9%,98.0%和97.2%。蔣凱等用HSCCC技 術(shù),以氯仿/甲醇/0.2mol/LHCl(1033,V/V 為溶劑系

8、統(tǒng),從黃花烏頭中分離并鑒定了8個(gè)C20二萜生 物堿。分離醌類常用的溶劑是三氯甲烷/甲醇/水體系。 Guilian等 12以石油醚/乙酸乙酯/甲醇/水(23 21.7,V/V為溶劑系統(tǒng)從丹參中分離得到丹參醌 A、二羥基丹參醌A、丹參醌A和隱丹參醌。袁黎明 等 13對(duì)蘆薈的乙醇粗提物在不同的溶劑系統(tǒng)比例下進(jìn) 行了分離,當(dāng)三氯甲烷/甲醇/水(43.82,V/ V時(shí),分離結(jié)果最好。王春燕等應(yīng)用HSCCC法,以 溶劑系統(tǒng)三氯甲烷/甲醇/水(910.58,V/V為 系統(tǒng)溶劑,從蘆薈生藥中一次性分離得到蘆薈苷(純度 99.99%和蘆薈大黃素(純度95.83%。分離小分子量的多酚類物質(zhì)可采用以三氯甲烷/甲醇/

9、水和正己烷/乙酸乙酯/甲醇/水為基礎(chǔ)的中 等極性溶劑體系;分離極性較強(qiáng)的多酚類物質(zhì)采用正 丁醇/水體系。L u 14等應(yīng)用正丁醇/冰乙酸/水 (415,V/V系統(tǒng)從金銀花中分離得到綠原酸。 Li 15等以正己烷/乙酸乙酯/乙醇/水(556.5 3,V/V體系從海綿粗提物中分離出純度超過97%的 蝦青素。3小結(jié)目前,HSCCC技術(shù)的應(yīng)用研究日漸增多,溶劑體 系的選擇范圍也越來越廣。HSCCC技術(shù)與多種檢測(cè)技 術(shù)的聯(lián)用,為HSCCC技術(shù)的應(yīng)用擴(kuò)展了更大的空間。 HSCCC技術(shù)的任何關(guān)鍵性進(jìn)展都有可能對(duì)天然產(chǎn)物的 研究產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響,是值得關(guān)注的研究領(lǐng)域。但目 前HSCCC技術(shù)主要用于定性、分離制備

10、,定量分析報(bào) 道較少。同時(shí),HSCCC技術(shù)也受到一些因素的制約, 如溶劑體系的選擇非常靈活,沒有很成熟的理論指 導(dǎo),離公斤級(jí)的制備量還相去甚遠(yuǎn)。隨著研究的深 入,HSCCC技術(shù)也會(huì)用于定量分析,相信在不久的將 來,HSCCC技術(shù)將發(fā)展成更成熟的可產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的高 效分離純化手段,其將在新藥開發(fā)、食品成分研究、 指紋圖譜的建立以及標(biāo)準(zhǔn)品的制備等方面得到更為廣 泛的應(yīng)用。附表 HSCCC 分離純化天然產(chǎn)物中黃酮類化合物 10黃酮類成分 來源 溶劑體系木犀草素 白花敗醬草 正己烷/乙酸乙酯/甲醇/水 (10.60.61牡荊甙 長(zhǎng)瓣金蓮花 乙酸乙酯/甲醇/水(415黃芩素和白楊黃素 木蝴蝶 石油醚/乙酸

11、乙酯/甲醇/水(5555山奈酚和槲皮素 銀杏葉 氯仿/甲醇/水(432大豆苷、黃豆黃苷 大豆 氯仿 /甲醇/水(432甘草素和異甘草素 甘草 正己烷/乙酸乙酯/甲醇/己腈/水(2210.62花青素-3-O-桑布雙糖苷 越橘 甲基叔丁基醚/正丁醇/己腈/水 /三氟乙酸(14150.01 金絲桃苷、槲皮素、蘆丁 山楂葉粗提物 氯仿/甲醇/水(334027楊梅苷、異楊梅苷 苷柳葉菜屬 氯仿/甲醇/水(7138游輝等:高速逆流色譜在食品及天然產(chǎn)物中的應(yīng)用 35參考文獻(xiàn)1ItoY.Counter-currentchromatography:theoryandpractice.NewYork:Marcel

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