高速逆流色譜在天然產(chǎn)物分離提取中的應(yīng)用

高速逆流色譜在天然產(chǎn)物分離提取中的應(yīng)用第1頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二1234概述高速逆流色譜儀器系統(tǒng)組成及影響因素在天然產(chǎn)物分離提取方面的應(yīng)用前景展望第2頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二1.1定義是利用混合物不同組分在固定相和流動(dòng)相中分配系數(shù)(或吸附系數(shù)、滲透性等)的差異，使不同組分在作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩相中進(jìn)行反復(fù)分配，實(shí)現(xiàn)分離的分析方法。色譜法高速逆流色譜連續(xù)高效的液-液分配色譜技術(shù)，不用利用任何固態(tài)的支撐物或載體。它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，當(dāng)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固定相。第3頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二1.2發(fā)展史二十世紀(jì)六十年代，首先在日本，隨后在美國國家醫(yī)學(xué)研究院發(fā)現(xiàn)了一種有趣的現(xiàn)象：即互不相溶的兩相溶劑在繞成螺旋形的小孔徑管子里分段割據(jù)，并能實(shí)現(xiàn)兩溶劑相之間的逆向?qū)α鳌TO及其后來者在此基礎(chǔ)上研究并設(shè)計(jì)制造出了一系列逆流色譜裝置，早期的是封閉型的螺旋管行星式離心分離儀CPC（coilplanetcentrifuge），用于分離染料，蛋白質(zhì)和細(xì)胞粒子。數(shù)年后ITO把流通機(jī)制引入到螺旋管柱體系中，使逆流色譜和現(xiàn)代色譜一樣可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)的的洗脫、分離、檢測和收集，并建立了兩個(gè)基本的流通體制。第4頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二1.3HSCCC的技術(shù)特點(diǎn)1．應(yīng)用范圍廣，適應(yīng)性好2．操作簡便，容易掌握3．回收率高4．重現(xiàn)性好

5.分離效率高，分離量較大與HPLC相比：a.分析成本低b.易于操作c.進(jìn)樣量大a.溶劑消耗多b.檢測限較低第5頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二1.4HSCCC溶劑體系的選擇

HSCCC成功分離天然產(chǎn)物的關(guān)鍵就是選擇合適的溶劑體系。目前常用分配系數(shù)法來選擇溶劑體系。分配系數(shù)是在體系靜止?fàn)顟B(tài)下得出的參數(shù),在多數(shù)情況下不能反映出HSCCC高速運(yùn)轉(zhuǎn)的工作狀態(tài)。第6頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二高速逆流色譜常用基本溶劑體系表第7頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二2.1高速逆流色譜系統(tǒng)組成制備型高速逆流色譜系統(tǒng)具備較大的柱體總?cè)萘?，適用于實(shí)驗(yàn)室和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的樣品分離和提純。

第8頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二第9頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二HSCCC分離流程圖

第10頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二較大的制備型HSCCC，柱容積可達(dá)530m1，一次最多進(jìn)樣可達(dá)20g粗品；較小的分析型的HSCCC柱容積為8m1，進(jìn)樣量為幾十微克，最大轉(zhuǎn)速可達(dá)4000r/min，分析能力堪與HPLC相媲美。第11頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二2.2影響因素2.2.1固定相的保留值

在逆流色譜中，留在管中固定相的量是影響溶質(zhì)峰分離度的一個(gè)重要因素，高保留量將會(huì)大大改進(jìn)峰分離度。第12頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二a.儀器對(duì)保留值的影響（外因）

研究表明：螺旋管支持件的自轉(zhuǎn)半徑r與公轉(zhuǎn)半徑R之比B值是一個(gè)影響兩相互不混溶溶劑在旋轉(zhuǎn)螺旋管內(nèi)保留的關(guān)鍵因素。用大直徑的支持件使值進(jìn)一步提高，能導(dǎo)致親水性溶劑體系的單向性流體動(dòng)力學(xué)分布反向；反之，用小直徑的支持件使值減小，能使疏水性溶劑體系的單向性流體運(yùn)動(dòng)方向反向，而介于疏水性和親水性溶劑之間的中間極性溶劑，其兩相分布狀況則會(huì)受到離心力條件的影響。第13頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二b.溶劑體系物理因素對(duì)保留值的影響（內(nèi)因）

溶劑體系的物理因素如溶劑的黏度對(duì)固定相的保留影響很大，低黏度的溶劑體系可望得到高的固定相保留，界面張力和兩相間的密度差會(huì)對(duì)溶劑在臨界點(diǎn)附近的分層時(shí)間產(chǎn)生較大的影響，一般為保證固定相保留值合適，溶劑體系的分層時(shí)小于30s。第14頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二2.2.2轉(zhuǎn)速的影響

螺旋管的旋轉(zhuǎn)速度對(duì)兩相溶劑在流體動(dòng)力學(xué)平衡時(shí)的體積比，也就是對(duì)固定相的保留值的影響很大，從而影響了分離效果。當(dāng)然，并不是轉(zhuǎn)速越快越好，一般對(duì)于分配得不是太好的溶劑體系，如兩相體系帶有氯仿的，還要固定相分層比較慢的兩相體系，通常情況下轉(zhuǎn)速越高，越易產(chǎn)生乳化現(xiàn)象。第15頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二2.2.3流速的影響流動(dòng)相流速也會(huì)影響兩相的分布，一般情況下，流動(dòng)相流速越大，固定相流失加重，但流速過慢會(huì)導(dǎo)致分離時(shí)間過長，從而造成對(duì)溶劑的浪費(fèi)。第16頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二2.2.4溫度的影響溫度的提高溶劑的黏度有很大的影響，一般提高溫度會(huì)獲得高的保留值，而相反降低溫度則得到低的保留值，但一般溫度不可能提高太多，因?yàn)樗玫亩际怯袡C(jī)溶劑，沸點(diǎn)很低。第17頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二3.在分離天然產(chǎn)物中的應(yīng)用

從天然產(chǎn)物中提取的活性成分是防治疾病和強(qiáng)身健體的物質(zhì)基礎(chǔ)。從天然產(chǎn)物活性成分中發(fā)展新藥、尋找先導(dǎo)化合物并進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾是藥物研發(fā)的重要內(nèi)容,目前,許多市場銷售和進(jìn)入臨床階段的抗腫瘤和抗感染藥物都來源于天然產(chǎn)物。第18頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二3.1黃酮、類黃酮及黃酮苷

黃酮類化合物多存在于高等植物和羊齒類植物中，常以游離或與糖結(jié)合成苷的形式存在，在花、葉、果實(shí)等組織中多為苷類，而在木質(zhì)部組織中多為游離苷元。主要包括黃酮、異黃酮、二氫黃酮、兒茶精、花色素等及各種衍生物。利用HSCCC技術(shù)能夠很有效的分離提取黃酮類化合物。第19頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二利用HSCCC分離黃酮類化合物第20頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二3.2苷類(包括皂苷)

皂苷在中草藥中廣泛存在,由于其分子量大,極性較高，因而分離難度較大。20世紀(jì)80年代以前,皂苷類化合物的純化和結(jié)構(gòu)鑒定相對(duì)是難度較大的工作。近年來,對(duì)皂苷類成分的分離研究取得了較大進(jìn)展。第21頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二第22頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二3.3生物堿

生物堿是重要的天然含氮化合物,對(duì)疾病治療和藥物開發(fā)等具有重要意義。近年來,用HSCCC已成功分離了多種生物堿。分離生物堿成分常用的溶劑體系主要有正己烷-乙酸乙酯-甲醇(或者乙醇、正丁醇)-水體系和三氯甲烷-甲醇-水體系、氯仿-甲醇-酸性改性劑體系。第23頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二第24頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二3.4蒽醌類化合物的分離提取

蒽醌類化合物是廣泛存在的重要天然色素，在高等植物和真菌、地衣等低等植物中尤為普遍，中藥中則以蒽醌及其衍生物最為重要，具有瀉下、抗菌、抗癌等生理活性。第25頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二第26頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二3.5多酚類化合物的分離提取

多酚類化合物在天然產(chǎn)物中廣泛存在，具有諸多的生物活性。國人最常飲用的茶葉中，所含茶多酚(主要功效成分兒茶素)就具有抗氧化、抗溶血、抗口臭、抑制致癌物的形成等眾多生物活性和保健功能。第27頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二第28頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二3.6香豆素類化合物的分離提取

香豆素及其衍生物是一類重要的香料，大多具有重要的經(jīng)濟(jì)和藥用價(jià)值。在植物界中，香豆素及其衍生物分布較為廣泛。第29頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二第30頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二3.7其他類化合物的分離提取第31頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二4.1應(yīng)用方面的研究進(jìn)展

HSCCC不僅僅運(yùn)用在天然產(chǎn)物和中藥有效成分的分離提取，而且在食品、蛋白質(zhì)和多肽、抗生素的分離純化等方面都有應(yīng)用。第32頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二4.2技術(shù)方面的研究進(jìn)展

基于常規(guī)的HSCCC技術(shù)，隨著人們研究運(yùn)用的深入，人們又發(fā)展了多種HSCCC技術(shù)。