高速逆流色譜分離技術(shù)

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1、四川大學(xué)碩士研究生課程考試試卷姓名唐昌云學(xué)號2012224050107學(xué)院華西藥學(xué)院專業(yè)生藥學(xué)任課教師王曙教授課程名稱高等生藥學(xué)課程成績考試時間2012.12.31.四川大學(xué)高速逆流色譜分離技術(shù)的運用1發(fā)展歷史高速逆流色譜(HSCCC)是在1982年，美國國立衛(wèi)生院的一個教授首先研究和發(fā)展起來的一種不同于傳統(tǒng)液相色譜法的現(xiàn)代色譜分離制備技術(shù)。作為一種新的色譜技術(shù)，HSCCC分離系統(tǒng)可以理解為以螺旋管式離心分離儀代替HPLC的柱色譜系統(tǒng)。HSCCC不使用固相載體作固定相,克服了固相載體帶來的樣品吸

2、附、損失、污染和峰形拖尾等缺點。由于不需要固定相，HSCCC技術(shù)具有進樣量大、無不可逆吸附等優(yōu)于其他色譜技術(shù)的優(yōu)點，此項技術(shù)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于醫(yī)藥、環(huán)境、化工等領(lǐng)域。2原理2.1色譜分離原理高速逆流色譜分離原理結(jié)合了液液萃取和分配色譜的優(yōu)點，是一種不需任何固態(tài)載體或支撐的液-液分配色譜技術(shù)，其基本分離原理與其他同類色譜技術(shù)相同，主要是利用物質(zhì)在兩相間分配系數(shù)的差別進行分配。而HSCCC將兩溶劑的分配體系置于高速旋轉(zhuǎn)的螺旋管內(nèi)，螺旋管的運動形式，是在自身自轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)上，同時繞一公轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，形成行星運

3、動。由此加在分配體系上的離心力場不斷發(fā)生變化，使兩相溶劑充分的混合和分配，從而達到洗脫分離目的。因為樣品中各組分在兩相中分配系數(shù)不同，導(dǎo)致組分在螺旋柱中的移動速度不同，因而能使樣品組分按分配系數(shù)的大小次序被依次洗脫下來的一種色譜分離技術(shù)。在流動相中分配比例大的先被洗脫,在固定相中分配比例大的后被洗脫。2.2固定相的保留在高速逆流色譜儀設(shè)計方面，其有兩個軸，其中一個為公轉(zhuǎn)軸，一個為自轉(zhuǎn)軸，兩個軸由一個電動機帶動。儀器的公轉(zhuǎn)軸呈水平方向，圓柱形的螺旋管支持件圍繞此軸進行行星式運轉(zhuǎn)，同時圍繞自轉(zhuǎn)軸進行

4、自轉(zhuǎn)。由于螺旋管柱的行星式運動產(chǎn)生了一個在強度和方向上變化的離心力場，使在螺旋柱中互不相溶的兩相不斷混合從而達到穩(wěn)定的流體動力學(xué)平衡，兩相分離成兩層，重相占據(jù)螺旋管的每一段的外部，輕相占據(jù)每一段的內(nèi)部，并且兩相沿螺旋管形成一個清晰的線性界面。所以可以根據(jù)所用體系液體的流動趨勢選用合適的模式，使得其中一相作為固定相保留在螺旋管中，另一相作為流動相并帶著樣品(溶質(zhì))進入螺旋柱并不斷反復(fù)穿過固定相。這一過程頻率極高，當(dāng)柱心以800r/min旋轉(zhuǎn)時，頻率超過每秒13次。流動相從固定相流動的相反方向泵入，

5、以阻止固定相的運動，使固定相保留在色譜柱內(nèi)，高速逆流色譜法就是利用了這種現(xiàn)象來實現(xiàn)高速分離的。3溶劑系統(tǒng)3.1溶劑體系的要求及分類HSCCC是利用溶質(zhì)在不同溶劑中的分配的分配系數(shù)不同進行分離的，所以在溶劑選擇時要重點考慮溶質(zhì)在兩溶劑中的分配系數(shù)，那么其分離物質(zhì)的關(guān)鍵是溶劑系統(tǒng)的選擇。對于分離的溶劑體系,應(yīng)該滿足以下幾方面的要求：1)不造成樣品的分解與變性，且不與之發(fā)生反應(yīng)；2)對樣品有足夠高的溶解度；3)樣品在溶劑體系中有合適的分配系數(shù)值(K應(yīng)在0.5-2之間)；4)溶劑體系的各組分應(yīng)分成體積比

6、例適合的兩相,以免浪費溶劑；5)固定相能實現(xiàn)足夠高的保留，且要滿足一定的要求(保留值越大峰形越好)。因而準確測定待分離組分在兩相中的分配系數(shù)，便可選擇出合適的溶劑系統(tǒng)。常見的溶劑體系按極性分類有以下幾種：1)強極性溶劑體系；2)中等極性溶劑體系；3)弱極性溶劑體系；4)極弱極性體系(無水體系)；5）加酸體系等。這五種溶劑體系分別可以用于分離相應(yīng)性質(zhì)的天然產(chǎn)物。3.1.1強極性體系正丁醇體系：該體系的基本兩相由正丁醇和水組成，可根據(jù)需要在上下兩相中加入不同體積比且極性位于正丁醇和水之間的惰性溶劑來

7、調(diào)節(jié)溶劑系統(tǒng)的極性。一般加入甲醇、乙醇、丙酮作為調(diào)節(jié)劑，組成三元溶劑體系。該體系一般不是很常用。醋酸乙酯體系：該體系是HSCCC分離常用的體系之一，基本兩相由醋酸乙酯和水組成，可根據(jù)需要在上下兩相中加入不同體積比且極性位于醋酸乙酯和水之間的惰性溶劑來調(diào)節(jié)溶劑系統(tǒng)的極性。一般加入甲醇、乙醇、正丁醇作為極性調(diào)節(jié)劑，組成三元或四元溶劑體系。用該類溶劑系統(tǒng)分離的物質(zhì)基本上都屬于苷類，且大多數(shù)苷的苷元都比較簡單，多數(shù)含有多個羥基，有的苷含有多個糖，常用于分離黃酮苷、苯丙素苷以及一些皂苷。最常用的溶劑體系有

8、：醋酸乙酯-正丁醇-水、醋酸乙酯-甲醇-水、醋酸乙酯-乙醇-水、醋酸乙酯-正丁醇-乙醇-水。這些常用的體系極性相差不大，只有醋酸乙酯-乙醇-水的極性稍微小點，不常用于分離含有多個糖的苷。3.1.2中極性體系甲基叔丁基醚體系：該體系的基本兩相由甲基叔丁基醚和水組成，可根據(jù)需要在上下兩相中加入不同體積比且極性位于甲基叔丁基醚和水之間的惰性溶劑來調(diào)節(jié)溶劑系統(tǒng)的極性。一般加入正丁醇、甲醇、乙醇、乙腈作為極性調(diào)節(jié)劑，組成四元溶劑體系，三元的甲基叔丁基醚體系不是很常見?？梢杂糜诜蛛x含羥基不是很多的苷類和極性