高速逆流色譜在天然產(chǎn)物分離提取中的應用

高速逆流色譜在天然產(chǎn)物分離提取中的應用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用前景展望第2頁,共33頁，2024年2月25日，星期天1.1定義是利用混合物不同組分在固定相和流動相中分配系數(shù)(或吸附系數(shù)、滲透性等)的差異，使不同組分在作相對運動的兩相中進行反復分配，實現(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，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力學平衡，當其中一相作為固定相，另一相作為流動相，在連續(xù)洗脫的過程中能保留大量固定相。第3頁,共33頁，2024年2月25日，星期天1.2發(fā)展史二十世紀六十年代，首先在日本，隨后在美國國家醫(yī)學研究院發(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)，并能實現(xiàn)兩溶劑相之間的逆向?qū)α?。ITO及其后來者在此基礎上研究并設計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)和細胞粒子。數(shù)年后ITO把流通機制引入到螺旋管柱體系中，使逆流色譜和現(xiàn)代色譜一樣可以實現(xiàn)連續(xù)的的洗脫、分離、檢測和收集，并建立了兩個基本的流通體制。第4頁,共33頁，2024年2月25日，星期天1.3HSCCC的技術特點1．應用范圍廣，適應性好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.進樣量大a.溶劑消耗多b.檢測限較低第5頁,共33頁，2024年2月25日，星期天1.4HSCCC溶劑體系的選擇

HSCCC成功分離天然產(chǎn)物的關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)是在體系靜止狀態(tài)下得出的參數(shù),在多數(shù)情況下不能反映出HSCCC高速運轉(zhuǎn)的工作狀態(tài)。第6頁,共33頁，2024年2月25日，星期天高速逆流色譜常用基本溶劑體系表第7頁,共33頁，2024年2月25日，星期天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?，適用于實驗室和產(chǎn)業(yè)化應用的樣品分離和提純。

第8頁,共33頁，2024年2月25日，星期天第9頁,共33頁，2024年2月25日，星期天HSCCC分離流程圖

第10頁,共33頁，2024年2月25日，星期天較大的制備型HSCCC，柱容積可達530m1，一次最多進樣可達20g粗品；較小的分析型的HSCCC柱容積為8m1，進樣量為幾十微克，最大轉(zhuǎn)速可達4000r/min，分析能力堪與HPLC相媲美。第11頁,共33頁，2024年2月25日，星期天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)峰分離度的一個重要因素，高保留量將會大大改進峰分離度。第12頁,共33頁，2024年2月25日，星期天a.儀器對保留值的影響（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值是一個影響兩相互不混溶溶劑在旋轉(zhuǎn)螺旋管內(nèi)保留的關鍵因素。用大直徑的支持件使值進一步提高，能導致親水性溶劑體系的單向性流體動力學分布反向；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動方向反向，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受到離心力條件的影響。第13頁,共33頁，2024年2月25日，星期天b.溶劑體系物理因素對保留值的影響（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對溶劑在臨界點附近的分層時間產(chǎn)生較大的影響，一般為保證固定相保留值合適，溶劑體系的分層時小于30s。第14頁,共33頁，2024年2月25日，星期天2.2.2轉(zhuǎn)速的影響

螺旋管的旋轉(zhuǎn)速度對兩相溶劑在流體動力學平衡時的體積比，也就是對固定相的保留值的影響很大，從而影響了分離效果。當然，并不是轉(zhuǎn)速越快越好，一般對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，2024年2月25日，星期天2.2.3流速的影響流動相流速也會影響兩相的分布，一般情況下，流動相流速越大，固定相流失加重，但流速過慢會導致分離時間過長，從而造成對溶劑的浪費。第16頁,共33頁，2024年2月25日，星期天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，因為所用的都是有機溶劑，沸點很低。第17頁,共33頁，2024年2月25日，星期天3.在分離天然產(chǎn)物中的應用

從天然產(chǎn)物中提取的活性成分是防治疾病和強身健體的物質(zhì)基礎。從天然產(chǎn)物活性成分中發(fā)展新藥、尋找先導化合物并進行結(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，2024年2月25日，星期天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技術能夠很有效的分離提取黃酮類化合物。第19頁,共33頁，2024年2月25日，星期天利用HSCCC分離黃酮類化合物第20頁,共33頁，2024年2月25日，星期天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80年代以前,皂苷類化合物的純化和結(jié)構(gòu)鑒定相對是難度較大的工作。近年來,對皂苷類成分的分離研究取得了較大進展。第21頁,共33頁，2024年2月25日，星期天第22頁,共33頁，2024年2月25日，星期天3.3生物堿

生物堿是重要的天然含氮化合物,對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，2024年2月25日，星期天第24頁,共33頁，2024年2月25日，星期天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，2024年2月25日，星期天第26頁,共33頁，2024年2月25日，星期天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，2024年2月25日，星期天第28頁,共33頁，2024年2月25日，星期天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)濟和藥用價值。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，2024年2月25日，星期天第30頁,共33頁，2024年2月25日，星期天3.7其他類化合物的分離提取第31頁,共33頁，2024年2月25日，星期天4.1應用方面的研究進展

HSCCC不僅僅運用在天然產(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用。第32頁,共33頁，2024年2月25日，星期天4.2技術方面的研究進展

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