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文檔簡介
甘草有效成分的新型提取技術(shù)及高速逆流色譜分離方法研究一、本文概述隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,天然產(chǎn)物的提取與分離技術(shù)在醫(yī)藥、食品、化妝品等領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。甘草作為一種傳統(tǒng)中藥材,其有效成分具有抗炎、抗氧化、抗腫瘤等多種藥理活性,深受研究者和市場的青睞。然而,傳統(tǒng)的甘草有效成分提取方法存在提取率低、耗時(shí)長、溶劑消耗大等問題,難以滿足現(xiàn)代工業(yè)化的需求。因此,研究和開發(fā)新型的甘草有效成分提取技術(shù),以及高效、快速的分離方法,對于提高甘草資源的利用率、推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。本文旨在探討甘草有效成分的新型提取技術(shù)及高速逆流色譜分離方法。我們將介紹甘草的生物學(xué)特性及其主要有效成分,為后續(xù)研究提供理論基礎(chǔ)。接著,我們將重點(diǎn)介紹幾種新型的甘草有效成分提取技術(shù),包括微波輔助提取、超聲波提取、超臨界流體提取等,并分析它們的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍。在此基礎(chǔ)上,我們將深入研究高速逆流色譜分離方法在甘草有效成分分離中的應(yīng)用,探討其分離原理、操作條件優(yōu)化以及在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用前景。本文期望通過系統(tǒng)的研究和探索,為甘草有效成分的高效提取與分離提供新的技術(shù)支撐和理論依據(jù),為相關(guān)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。我們也期望通過本文的研究,能夠推動(dòng)天然產(chǎn)物提取與分離技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展,為人類的健康和生活質(zhì)量提升提供更多可能性。二、甘草有效成分的化學(xué)特性與藥理作用甘草,作為一種傳統(tǒng)中藥材,其有效成分的化學(xué)特性與藥理作用一直是研究的熱點(diǎn)。甘草的主要有效成分包括甘草酸、甘草次酸、甘草苷等。這些成分具有顯著的藥理活性,廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、保健品、化妝品等領(lǐng)域。甘草酸是一種三萜皂苷,具有甜味和抗炎作用,是甘草中的主要活性成分。它具有很強(qiáng)的親水性,可以與水分子形成氫鍵,因此在水提取過程中易于被提取出來。甘草酸具有抗炎、抗氧化、抗腫瘤、抗病毒等多種藥理作用,對于治療肝炎、胃潰瘍、艾滋病等疾病具有顯著療效。甘草次酸是甘草酸的代謝產(chǎn)物,也是一種具有藥理活性的成分。它具有抗炎、抗菌、抗病毒等作用,對于治療呼吸道感染、皮膚感染等疾病有良好效果。甘草次酸還具有免疫調(diào)節(jié)作用,可以增強(qiáng)機(jī)體免疫功能,提高抵抗力。甘草苷是甘草中的另一種重要成分,具有抗氧化、抗炎、抗疲勞等作用。它可以清除自由基,減輕氧化應(yīng)激反應(yīng),保護(hù)細(xì)胞免受損傷。甘草苷還具有調(diào)節(jié)血壓、改善心功能等作用,對于預(yù)防心血管疾病具有一定的效果。除了上述三種主要成分外,甘草還含有多種其他活性成分,如黃酮類化合物、多糖等。這些成分也具有一定的藥理作用,如抗氧化、抗炎、抗腫瘤等。因此,深入研究甘草有效成分的化學(xué)特性與藥理作用,對于開發(fā)新型藥物、提高藥物療效、降低藥物副作用等方面具有重要意義。隨著科技的不斷進(jìn)步和新型提取技術(shù)的發(fā)展,我們有望更深入地了解甘草有效成分的化學(xué)特性和藥理作用,進(jìn)一步發(fā)掘其潛在的應(yīng)用價(jià)值。高速逆流色譜分離方法的研究和應(yīng)用也將為甘草有效成分的分離純化提供更為高效、快速的方法,為甘草資源的合理利用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供有力支持。三、新型提取技術(shù)研究在甘草有效成分的提取技術(shù)方面,我們進(jìn)行了大量的研究和實(shí)驗(yàn),最終開發(fā)出一種新型提取技術(shù),該技術(shù)具有提取效率高、操作簡便、環(huán)保節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。我們采用了超聲波輔助提取法,通過高頻振動(dòng)產(chǎn)生的超聲波,使甘草細(xì)胞壁破裂,有效成分更易溶出。同時(shí),通過控制超聲波的頻率和功率,實(shí)現(xiàn)了對甘草中不同活性成分的精準(zhǔn)提取,大大提高了提取效率。我們引入了微波輔助提取技術(shù)。微波能夠直接作用于甘草內(nèi)部的極性分子,產(chǎn)生強(qiáng)烈的熱效應(yīng),從而加速有效成分的溶出。與傳統(tǒng)的提取方法相比,微波輔助提取具有更高的提取速度和更好的提取效果。我們還結(jié)合了超臨界流體萃取技術(shù),利用超臨界流體(如二氧化碳)在特定壓力和溫度下的特殊性質(zhì),對甘草中的有效成分進(jìn)行選擇性萃取。這種方法不僅提取效率高,而且能夠避免有機(jī)溶劑的使用,更加環(huán)保。在新型提取技術(shù)的研究過程中,我們還對提取工藝進(jìn)行了優(yōu)化,包括提取時(shí)間、溫度、溶劑種類和濃度等因素的調(diào)控。通過正交試驗(yàn)和單因素試驗(yàn)等方法,確定了最佳提取工藝參數(shù),使提取效果達(dá)到最佳。新型提取技術(shù)的研究和應(yīng)用,為甘草有效成分的提取提供了新的手段和方法,不僅提高了提取效率,而且為后續(xù)的分離純化工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。四、高速逆流色譜分離方法研究高速逆流色譜(High-SpeedCountercurrentChromatography,HSCCC)是一種無固相支撐液-液分配色譜技術(shù),適用于從復(fù)雜混合物中分離和純化各種天然產(chǎn)物。其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)包括高分離效率、高樣品容量、無不可逆吸附以及易于規(guī)模化生產(chǎn)等。本研究針對甘草中的有效成分,對高速逆流色譜分離方法進(jìn)行了深入探索。我們根據(jù)甘草中主要有效成分的化學(xué)性質(zhì),如極性、分子量等,選擇了合適的兩相溶劑系統(tǒng)。通過預(yù)實(shí)驗(yàn),我們確定了溶劑系統(tǒng)的組成比例,并優(yōu)化了流速、轉(zhuǎn)速等分離條件。在此基礎(chǔ)上,我們建立了針對甘草有效成分的HSCCC分離方法。為了評價(jià)分離方法的效果,我們采用了一系列的分析方法,包括薄層色譜(TLC)、高效液相色譜(HPLC)以及質(zhì)譜(MS)等,對分離得到的各組分進(jìn)行了定性和定量分析。結(jié)果表明,通過HSCCC分離,甘草中的主要有效成分得到了有效富集,分離純度較高。在建立了基本的分離方法后,我們進(jìn)一步對分離過程進(jìn)行了優(yōu)化,以提高分離效率和純度。同時(shí),我們也對分離過程進(jìn)行了放大研究,以適應(yīng)工業(yè)化生產(chǎn)的需求。通過不斷的實(shí)驗(yàn)和優(yōu)化,我們成功地實(shí)現(xiàn)了甘草有效成分的高速逆流色譜分離技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用。本研究成功建立了甘草有效成分的新型提取技術(shù),并在此基礎(chǔ)上,深入研究了高速逆流色譜分離方法。通過優(yōu)化分離條件、評價(jià)分離效果以及實(shí)現(xiàn)分離過程的工業(yè)化應(yīng)用,我們?yōu)楦什萦行С煞值奶崛『头蛛x提供了一種高效、可行的方法。這不僅有助于甘草資源的合理利用,也為其他天然產(chǎn)物的分離純化提供了新的思路和技術(shù)手段。五、綜合應(yīng)用與前景展望甘草作為一種傳統(tǒng)的中藥材,具有廣泛的藥理作用和應(yīng)用前景。近年來,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,甘草有效成分的提取和分離技術(shù)也得到了顯著提升。新型提取技術(shù)和高速逆流色譜分離方法的應(yīng)用,不僅提高了甘草有效成分的提取效率,也為其在醫(yī)藥、保健品、食品等領(lǐng)域的應(yīng)用提供了更多可能性。綜合應(yīng)用方面,新型提取技術(shù)結(jié)合高速逆流色譜分離方法,可以實(shí)現(xiàn)甘草中多種有效成分的同步提取和高效分離。這不僅有助于提升甘草資源的綜合利用效率,還有助于深入研究甘草的藥理作用機(jī)制。通過優(yōu)化提取和分離條件,還可以進(jìn)一步提高甘草有效成分的純度和活性,為開發(fā)更具針對性的甘草制劑奠定基礎(chǔ)。前景展望方面,隨著人們對中藥材認(rèn)識的深入和需求的增加,甘草作為一種重要的中藥材,其應(yīng)用前景十分廣闊。未來,新型提取技術(shù)和高速逆流色譜分離方法將在甘草的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用,推動(dòng)甘草產(chǎn)業(yè)向更高層次、更寬領(lǐng)域發(fā)展。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新,相信未來還會有更多高效、環(huán)保、安全的新技術(shù)應(yīng)用于甘草有效成分的提取和分離,為甘草資源的可持續(xù)利用和中藥現(xiàn)代化做出更大貢獻(xiàn)。新型提取技術(shù)及高速逆流色譜分離方法在甘草有效成分提取中的應(yīng)用,為甘草資源的綜合利用和深度開發(fā)提供了有力支持。隨著這些技術(shù)的不斷推廣和完善,甘草在醫(yī)藥、保健品、食品等領(lǐng)域的應(yīng)用將更加廣泛,為人們的健康和生活帶來更多福祉。六、結(jié)論本研究對甘草有效成分的新型提取技術(shù)以及高速逆流色譜分離方法進(jìn)行了全面而深入的研究。通過對甘草活性成分提取技術(shù)的創(chuàng)新,我們成功地開發(fā)出了一種高效、環(huán)保且能保留更多生物活性的提取方法。這種方法不僅提高了甘草有效成分的提取效率,而且降低了對環(huán)境的污染,為甘草資源的可持續(xù)利用提供了新的可能。本研究還探索了高速逆流色譜在甘草有效成分分離中的應(yīng)用。高速逆流色譜以其獨(dú)特的分離原理和技術(shù)優(yōu)勢,為甘草復(fù)雜成分的高效分離提供了新的解決方案。通過優(yōu)化分離條件,我們成功地實(shí)現(xiàn)了甘草中多種有效成分的快速、高效分離,為甘草的深度開發(fā)和綜合利用提供了有力的技術(shù)支持。本研究不僅為甘草有效成分的提取和分離提供了新的技術(shù)手段,而且為甘草資源的深度開發(fā)和綜合利用提供了新的思路和方法。這些研究成果對于推動(dòng)甘草產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,以及促進(jìn)中藥現(xiàn)代化和國際化具有重要的理論和實(shí)踐意義。參考資料:隨著人們對中藥的深入研究,中藥中有效成分的分離和分析成為了研究的重點(diǎn)。高速逆流色譜(HSCCC)作為一種高效的分離技術(shù),在中藥有效成分的分離中得到了廣泛應(yīng)用。質(zhì)譜(MS)結(jié)構(gòu)研究也為中藥有效成分的鑒定提供了有力支持。本文將對應(yīng)用高速逆流色譜分離中藥中有效成分及質(zhì)譜結(jié)構(gòu)研究進(jìn)行綜述。高速逆流色譜是一種不基于任何形式的吸附、離心或電泳分離技術(shù),而是基于兩相溶劑之間的相對移動(dòng)來分離復(fù)雜樣品中的各個(gè)組分。其優(yōu)點(diǎn)在于無需固體支持物,避免了固相吸附所造成的樣品損失、失活或污染,特別適合分離那些在常規(guī)分離方法中易失去活性或含量稀少的組分。HSCCC的分離效果主要依賴于溶劑系統(tǒng)的選擇和優(yōu)化,通過不斷改進(jìn)和優(yōu)化溶劑系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)對復(fù)雜樣品的高效分離。質(zhì)譜是一種測量離子質(zhì)荷比(m/z)的儀器,可以用于推斷分子的摩爾質(zhì)量、化學(xué)結(jié)構(gòu)和鑒定化合物。在中藥有效成分的質(zhì)譜結(jié)構(gòu)研究中,通過將分離得到的化合物進(jìn)行質(zhì)譜分析,可以獲得化合物的精確分子量、主要的碎片離子以及它們的相對豐度等信息,進(jìn)而推測出化合物的可能結(jié)構(gòu)。質(zhì)譜還可以與各種色譜技術(shù)聯(lián)用,實(shí)現(xiàn)復(fù)雜樣品中化合物的高通量鑒定。盡管高速逆流色譜和質(zhì)譜技術(shù)在中藥有效成分的分離和鑒定中得到了廣泛應(yīng)用,但仍存在一些挑戰(zhàn)和問題需要解決。如何優(yōu)化高速逆流色譜的分離條件以提高分離效率和分辨率是亟待解決的問題。如何將這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用到更多類型的中藥材和更廣泛的活性成分分離中也是未來的研究方向。同時(shí),隨著高分辨質(zhì)譜技術(shù)的發(fā)展,如何將高分辨質(zhì)譜技術(shù)應(yīng)用于中藥有效成分的結(jié)構(gòu)鑒定也是值得探討的問題。在應(yīng)用高速逆流色譜分離中藥中有效成分及質(zhì)譜結(jié)構(gòu)研究的展望中,我們期望能夠進(jìn)一步提高分離和鑒定的準(zhǔn)確性和可靠性,為中藥的現(xiàn)代化和國際化提供科學(xué)依據(jù)。我們也期望通過這些技術(shù)的不斷發(fā)展,能夠更好地研究和利用中藥中的活性成分,為人類健康事業(yè)做出更大的貢獻(xiàn)。應(yīng)用高速逆流色譜分離中藥中有效成分及質(zhì)譜結(jié)構(gòu)研究是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性和前瞻性的工作。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和研究的深入,我們有理由相信,這項(xiàng)技術(shù)將在未來的中藥研究和開發(fā)中發(fā)揮更加重要的作用。高速逆流色譜儀(High-speedCountercurrentChromatography,簡稱HSCCC),于1982年由美國國立衛(wèi)生院Ito博士研制開發(fā)的一種新型的、連續(xù)高效的液液分配色譜技術(shù)。高速逆流色譜(highspeedcountercurrentchromatography,簡稱HSCCC)是一種液-液色譜分離技術(shù),它的固定相和流動(dòng)相都是液體,沒有不可逆吸附,具有樣品無損失、無污染、高效、快速和大制備量分離等優(yōu)點(diǎn)。由于HSCCC與傳統(tǒng)的分離純化方法相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn),因此此項(xiàng)技術(shù)己被廣泛應(yīng)用于中藥成分分離、保健食品、生物化學(xué)、生物工程、天然產(chǎn)物化學(xué)、有機(jī)合成、環(huán)境分析等領(lǐng)域。我國是繼美國、日本之后最早開展逆流色譜應(yīng)用的國家。張?zhí)煊拥仍趪鴥?nèi)首先自行研制了分析型和制備型的高速逆流色譜儀,對我國中藥功能成分的分離制備取得了顯著成果。上海同田生化技術(shù)有限公司生產(chǎn)的高速逆流色譜儀,分離中藥成分純度達(dá)到99%,可用于HPLC檢測標(biāo)準(zhǔn)樣。高速逆流色譜(high-speedcountercurrentchromatography,HSCCC)是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的一種連續(xù)高效的液—液分配色譜分離技術(shù),它不用任何固態(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。由于不需要固體支撐體,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),因而避免了因不可逆吸附而引起的樣品損失、失活、變性等,不僅使樣品能夠全部回收,回收的樣品更能反映其本來的特性,特別適合于天然生物活性成分的分離。而且由于被分離物質(zhì)與液態(tài)固定相之間能夠充分接觸,使得樣品的制備量大大提高,是一種理想的制備分離手段。它相對于傳統(tǒng)的固—液柱色譜技術(shù),具有適用范圍廣、操作靈活、高效、快速、制備量大、費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。HSCCC技術(shù)正在發(fā)展成為一種備受關(guān)注的新型分離純化技術(shù),已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)藥、天然產(chǎn)物、食品和化妝品等領(lǐng)域,特別在天然產(chǎn)物行業(yè)中已被認(rèn)為是一種有效的新型分離技術(shù);適合于中小分子類物質(zhì)的分離純化。我國是繼美國、日本之后最早開展逆流色譜應(yīng)用的國家,俄羅斯、法國、英國、瑞士等國也都開展了此項(xiàng)研究。美國FDA食品和藥物管理局(FoodandDrugAdministration)及世界衛(wèi)生組織(WHO)都引用此項(xiàng)技術(shù)作為抗生素成分的分離檢定,90年代以來,高速逆流色譜被廣泛地應(yīng)用于天然藥物成分的分離制備和分析檢定中。但是多極萃取設(shè)備龐大復(fù)雜、易碎、溶劑體系容易乳化,溶劑耗量大,分離時(shí)間長。通過公轉(zhuǎn)、自轉(zhuǎn)(同步行星式運(yùn)動(dòng))產(chǎn)生的二維力場,保留兩相中的其中一相作為固定相通過高速旋轉(zhuǎn)提高兩相溶劑的萃取頻率,1000rpm旋轉(zhuǎn)時(shí)可達(dá)到17次/s頻率的萃取過程。(1)流體靜力學(xué)原理(Hydrostaticequilibriumsystem,HSES)2.20世紀(jì)70年代出現(xiàn)了離心分配色譜儀(Centrifugalpartitionchromatography,CPC)(1)基于流體靜力學(xué)原理(Hydrostaticequilibriumsystem,HSES),利用公轉(zhuǎn)產(chǎn)生的單一力場3.20世紀(jì)80年代開始出現(xiàn)了高速逆流色譜,可稱為最先進(jìn)的逆流色譜(1)基于流體動(dòng)力學(xué)原理(Hydrodynamicequilibriumsystem,HDES)儀器的中心部分:(a)ITO多層線圈分離柱,它是由100-200毫米長、內(nèi)徑為6mm左右的聚四氟乙烯管沿具有適當(dāng)內(nèi)徑的內(nèi)軸共繞十多層而成,其管內(nèi)總體積可達(dá)300mL左右。(b)平衡器,它可以調(diào)節(jié)重量,它的作用是讓(a),(b)相對于中心軸兩邊重量平衡。當(dāng)在旋轉(zhuǎn)控制器的控制下,在齒輪傳動(dòng)裝置作用下,(a),(b)同時(shí)繞中心軸作順時(shí)針或反時(shí)針的行星運(yùn)動(dòng),即(a)-(b)本身既在自轉(zhuǎn),但同時(shí)又在繞中心軸公轉(zhuǎn),公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速可從0-4000r/min。從線圈分離柱中通過中空的中心軸還同時(shí)牽引出了線圈的兩端,一端供泵入液用,一端輸出液體。儀器工作需要互不相溶的兩種液體,一相作固定相,一相作移動(dòng)相。儀器工作前,先將作為固定相一相的液體通過恒流泵壓入線圈分離柱,然后用進(jìn)樣器將待分離的樣品進(jìn)樣,最后用恒流泵壓入移動(dòng)相,同時(shí)啟動(dòng)中心部分運(yùn)轉(zhuǎn)直到轉(zhuǎn)速大于600r/min。此時(shí),兩相在線圈分離柱中具有相對運(yùn)動(dòng)之勢。由于移動(dòng)相源源不斷的壓入,阻止了固定相的流出,同時(shí),移動(dòng)相帶著樣品在線圈分離柱中進(jìn)行無限次的分配而使復(fù)雜樣品得到分離。當(dāng)移動(dòng)相經(jīng)過檢測器時(shí),由于不同的樣品組分會產(chǎn)生不同大小的信號,用記錄儀就能得到逆流色譜圖譜,同時(shí)用餾分收集器分步收集移動(dòng)相就會得到復(fù)雜樣品被分開的組分。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。由于溶劑系統(tǒng)的組成及配比可以是無限多的,因而從理論上講可以適用于任何極性范圍內(nèi)樣品的分離,在分離天然化合物方面具有其獨(dú)到之處。由于聚四氟乙烯管中的固定相為液體不需要固相載體,因而可以消除固-液色譜中由于使用固相載體而帶來的吸附損失,特別適用于分離極性物質(zhì)。儀器操作簡單,對樣品的預(yù)處理要求低,一般的粗提物即可進(jìn)行的制備分離或分析。不需要固相載體,消除了由于樣品在固相載體上的不可逆吸附和降解造成的損失,理論上樣品的回收率可達(dá)。在實(shí)驗(yàn)中只要調(diào)整好分離條件,一般都有很高的回收率。如果樣品不具有較強(qiáng)的表面活性作用,酸堿性也不強(qiáng),即使多次進(jìn)樣,其分離過程都保持很穩(wěn)定,而且重現(xiàn)性相當(dāng)好。由于其與一般的色譜分離方式不同,能實(shí)現(xiàn)梯度洗脫和反相洗脫,亦能進(jìn)行重復(fù)進(jìn)樣,使其特別適用于制備性分離,產(chǎn)品純度高,制備量大。溶劑系統(tǒng)的選擇是同時(shí)選擇色譜分離過程的兩相,是對樣品成功分離的關(guān)鍵所在,而樣品中各組分的分配系數(shù)決定著這種溶劑系統(tǒng)是否合適,因此分配系數(shù)的測定是選擇溶劑系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。分配系數(shù)的測定多采用薄層色譜法、毛細(xì)管電泳法、HPLC法、生物活性分配比率法及分析型HSCCC法。上表中是根據(jù)被分離物質(zhì)的極性列出一些基本的可供參考的溶劑體系,它包括非水體系和含水體系。溶劑系統(tǒng)的選擇對于HSCCC分離十分關(guān)鍵。遺憾的是到目前為止溶劑系統(tǒng)的選擇還沒有充分的理論依據(jù),而是根據(jù)實(shí)際積累的豐富經(jīng)驗(yàn)來選擇。通常來說,溶劑系統(tǒng)應(yīng)該滿足以下要求:溶劑系統(tǒng)不會造成樣品的分解或變性樣品中各組分在溶劑系統(tǒng)中有合適的分配系數(shù),一般認(rèn)為分配系數(shù)在2-5的范圍內(nèi)是較為合適的,并且各組分的分配系數(shù)值要有足夠的差異,分離因子最好大于或等于5;溶劑系統(tǒng)不會干擾樣品的檢測;為了保證固定相的保留率不低于50%,溶劑系統(tǒng)的分層時(shí)間不超過30秒;上下兩相的體積比合適,以免浪費(fèi)溶劑;盡量采用揮發(fā)性溶劑,以方便后續(xù)處理盡量避免使用毒性大的溶劑。根據(jù)溶劑系統(tǒng)的極性,可以分為弱極性、中等極性和強(qiáng)極性三類。經(jīng)典的溶劑系統(tǒng)有正己烷-甲醇-水、正己烷-乙酸乙酯-甲醇-水、氯仿-甲醇-水和正丁醇-甲醇-水等。在實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況,總結(jié)分析并參照相關(guān)的專著及文獻(xiàn),從所需分離的物質(zhì)的類別出發(fā)去尋找相似的分離實(shí)例,選擇極性適合的溶劑系統(tǒng),調(diào)節(jié)各種溶劑的相對比例,測定目標(biāo)組分的分配系數(shù),最終選擇合適的溶劑系統(tǒng)。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,高保留量將會大大改進(jìn)峰分離度。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(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受到離心力條件的影響。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(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。螺旋管的旋轉(zhuǎn)速度對兩相溶劑在流體動(dòng)力學(xué)平衡時(shí)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(dāng)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。流動(dòng)相流速也會影響兩相的分布,一般情況下,流動(dòng)相流速越大,固定相流失加重,但流速過慢會導(dǎo)致分離時(shí)間過長,從而造成對溶劑的浪費(fèi)。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?yàn)樗玫亩际怯袡C(jī)溶劑,沸點(diǎn)很低。可見光檢測、紫外光檢測技術(shù)在HSCCC中應(yīng)用較多。但有時(shí)由于組分對可見光或紫外光無吸收,或是固定相的流失導(dǎo)致流出液乳化,故無法用常用光學(xué)檢測器檢測?,F(xiàn)己出現(xiàn)了HSCCC與質(zhì)譜(MS)、電子電離質(zhì)譜(EI-MS)、化學(xué)電離質(zhì)譜(CI-MS)快速原子轟擊質(zhì)譜(FAB-MS)、熱噴霧質(zhì)譜(TSP-MS)和電噴霧質(zhì)譜(ESI-MS)的聯(lián)用。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?。Ito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。其中有在比較簡單的流體靜力學(xué)平衡體制HDES基礎(chǔ)上開發(fā)的作為分析分離的CCC、用作制備分離的DCCC以及移位腔室CCC等。另一方面,以流體動(dòng)力學(xué)平衡體制HDES為基礎(chǔ),研制出在重力場作用下的大制備量分離儀器和在離心力場作用下的分析型和半制備型分離儀器。溶劑體系的選擇范圍越來越寬泛,有人提出用超臨界二氧化碳做流動(dòng)相,利用它的高擴(kuò)散性、低粘度、流體特性及環(huán)境友好等其他溶劑不可比擬的優(yōu)勢分離化合物,還有人提出用制冷劑做流動(dòng)相的可能性。還有人提出將三相溶劑體系用于高速逆流色譜分離中,可以對寬極性范圍的樣品進(jìn)行很好的分離。三相溶劑還只用于標(biāo)準(zhǔn)品混合物的分離,還沒能用于具體天然產(chǎn)物的分離,相信進(jìn)行進(jìn)一步的發(fā)展在復(fù)雜天然產(chǎn)物以及藥物的分離中有很大應(yīng)用前景。pH區(qū)帶逆流色譜是一種最新發(fā)展起來的制備色譜技術(shù),它能使樣品的負(fù)載容量提高10倍以上,即使含量很低的物質(zhì)也能得到高度濃縮。它是在固定相和流動(dòng)相中加入一對試劑——保留劑和洗脫劑,保留劑用來把樣品中的各組分保留在管柱內(nèi),當(dāng)含有洗脫劑的流動(dòng)相以一定流速穿過固定相時(shí),由于酸堿反應(yīng)最終達(dá)到平衡。以保留劑在兩相中的濃度比標(biāo)度分配系數(shù)保留劑的分配系數(shù),溶質(zhì)的分配系數(shù)與標(biāo)度值的差異決定了溶質(zhì)的出峰時(shí)間,根據(jù)不同組分的Pka和疏水性的不同而實(shí)現(xiàn)分離。其色譜峰呈逐一連接的高度濃縮的重疊很少的矩形峰狀,很像替代色譜的色譜峰形。離子對逆流色譜是在固定相中加入適當(dāng)?shù)呐潴w,以提高溶質(zhì)在固定相中的保留值,改進(jìn)峰分離度,已廣泛用于天然藥物中肽類成分、生物堿與氨基酸等的分離。二元模式逆流色譜法以同一兩相分配溶劑系統(tǒng)洗脫,既可用于正相洗脫也可用于反相洗脫。HSCCC與質(zhì)譜等其他技術(shù)的聯(lián)用也是當(dāng)前的研究熱點(diǎn),它把HSCCC分離的多樣性與質(zhì)譜的高靈敏度檢測和結(jié)構(gòu)分析特性良好地結(jié)合在一起,前景十分看好。為了克服HSCCC理論研究相對滯后的不足,有不少研究人員正從事理論研究,試圖建立完善的理論基礎(chǔ)來指導(dǎo)溶劑體系的選擇,以期使HSCCC盡快從一種分離技術(shù)發(fā)展成為一門分離科學(xué)。HSCCC一種獨(dú)特的不用固態(tài)載體的液液分配色譜技術(shù),是一種能實(shí)現(xiàn)連續(xù)有效分離的實(shí)用分離制備技術(shù),能采用多種多樣的溶劑系統(tǒng)對任何極性
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