高速逆流色谱_HSCCC_技术与色谱指纹谱

1、2001年5月第23卷第5期中成药ChineseTraditionalPatentMedicineMay.,2001Vol.23No.5中药指纹图谱高速逆流色谱(HSCCC)技术与色谱指纹谱沈平(国家中药制药工程技术研究中心,上海201203)关键词:高速逆流色谱(HSCCC);指纹图谱;提取分离摘要:介绍了高速逆流色谱(HSCCC)技术与色谱指纹谱的研究近况,HSCCC的工作原理,技术特点。HSCCC技术在中草药分离分析方面尚属起步阶段,随着中药产业的迅猛发展,HSCCC技术在中草药分离、分析方面的应用前景广阔。中图分类号:R917文献标识码:A文章编号:100121528(2001)052

2、0313203High2speedCounter2currentSHENPing2niang(NationalEngineerine,Shanghai201203,China)Keywords:;print;extractionandseparationAbstract:Inthisarticle,theauthorreportedtherecentdevelopmentinstudyonhigh2speedcounter2currentchromatography(HSCCC)andfingerprint,workprincipleandtechnologyspecialityofHSCCC

3、,andnotedthattheprospectofHSCCCapplicationinseparationandanalysisofChinesemedicinesandherbalmedicinesisbroadasrapiddevelopmentofthepharmacenticalindustryofChinesemedicine,eventhoughtheapplicationisstillinitsinfancyatpresent.高速逆流色谱技术(High2SpeedCounter2Curr2entChromatography简称HSCCC)是当前国际上较新型的液液分配技术。该技

4、术应用动态液液分配原理,利用相对移动的互不混溶的两相溶剂,在处于动态平衡的两相中将具有不同分配比的样品组分分离。采用一根可长达一百多米的空心柱,实现无载体快速高效分离、分析各类化合物,其优点非常适用于中药成分的分离纯化。近几年来,随着仪器和方法的改进,国内外已报道将高速逆流色谱应用于天然产物的分离和分析。如生物碱、黄酮类化合物、木脂素、蒽醌、大环内酯类抗生素和胡萝卜素类等,并将高速逆流色谱与质谱(HSCCC/MS)联用,分析鉴定生物碱、木脂素及三萜类化合物等,均取得了满意的结果。1HSCCC技术的工作原理CounterCurrentDistribution)、液滴逆流色谱法(DropletCo

5、untercurrentchromatography)相比,具有分离效果高、溶剂用量少、应用范围广等优点。同时也具有无固体载体、逆流色谱的内在优点,如避免分离样品与固体载体表面产生化学反应而变性和不可逆吸附等。HSCCC的液液分配过程有其自身的特点,可将整个分配过程分成流体静力学平衡和流体动力学平衡来阐述。2高速逆流色谱仪类型目前使用的HSCCC有水平式和正交式两类,水平式的HSCCC中鼓的自转轴与公转轴平行;样品在分离中受二维力场的作用,而且在作行星运动中,螺旋管上质点所受的离心力场的不断地变化,比重不同的两相也在不断混合分离,相当于实现着反复多次的高速萃取;而正交式HSCCC中鼓的自转轴与

6、公转轴垂直,样品在分离中受三维力场的作用,从流动相的洗脱方式上分,有单向洗脱与双向洗脱两种。HSCCC仪器的有关参数见下表:这种基于液液分配原理的新技术是利用螺旋管的方向性与高速行星式运动相结合,产生的一种独特的流体力学现象,使两相溶剂在螺旋管中实现高效的接触、混合、分配和传递。与逆流分配法收稿日期:2000210220作者简介:沈平(1954),女,硕士,高级工程师。研究方向:中成药制药工程化。电话:021250800238.3132001年5月第23卷第5期中成药ChineseTraditionalPatentMedicineHSCCC仪器的有关参数May.,2001Vol.23No.5表

7、1类型制备型半制备型半分析型分析型PTFE管内径(mm)2.61.61.070.85柱容量(mm)400160022040014.727014.050.0值0.50.80.50.750.50.850.50.75最大转速/(r/min)1000100015001200150020004000进样量20mg5g0.5mg200mg75g100mg0.5g10mg=r/R,r为鼓的自转轴到螺旋管的距离,R为鼓的自转轴到公转轴的距离)(单向洗脱水平式单鼓双鼓三鼓四鼓八鼓正交式、高浓度,常配以各种波长的紫外吸收(UV)检测器。由于进样量比较大,相应的信号大,所以信号的衰减设置值也大;分析型HSCCC的特

8、点是:高流速、高速度,连接的检测器有:紫外检测器(UV或DAD),傅立叶变换红外检测器(FTIR),质谱(MS)蒸发激光散射检测器(ELSD)。3HSCCC技术溶剂系统的选择HSCCC技术的溶剂系统,转向与转速,流速,操般都有很高的回收率。HSCCC技术具有很好的分辨率,且重现性好。如果样品不具有较强的表面活性作用或酸碱性,那么多次进样,分离过程都很稳定,峰的保留值相对标2%,。,亦能,。(HSCCC)与色谱指纹谱从HSCCC技术实验研究所得到的逆流色谱图来看,未作更多的预处理,欲分离的样品经HSCCC(分析型),即能得到23个以上组分峰的图谱,这对中药有效成分的定性或半定量的分析,已有较大的

9、参考价值。见图谱。(a)洋芹素(b)木犀草素(c)混合物的色谱图图1多层HSCCC分离3羟基芫花素4作温度等都可以根据具体的实际情况选择和调整。其中溶剂系统的各个参数的选择是这些可变参数中最重要的,故在HSCCC的研究与应用中有其重要的意义。Y.Ito将CCC溶剂系统分为三大类:图2分析型HSCCC分离大黄根茎提取物中5种游离羟基蒽醌衍生物的色谱图4第一类由极性小的非水相与水相组成,两相极性相差很大,称之亲水性系统;第二类由高极性的非水相与水相组成,两相极性相差不大,称之为亲油性系统;第三类为中间系统。4高速逆流色谱技术(HSCCC)的特点HSCCC技术具有很好的适应性,由于溶剂系统图3大制备

10、量正交轴型CCC分离100mg沙的组成与配比可以是无限多的,因而从理论上讲HSCCC可以适用于任何极性范围的样品的分离,所棘提取物的结果4以在分离天然化合物方面有其独到之处。HSCCC技术操作简便,容易掌握。该技术对样若能进一步研究,整理出中药材一系列的特征峰和色谱指纹谱,用于中药材、中药饮片的质量控制,将能提供一种快速、简便、价廉的新方法和新标准。6高速逆流色谱技术(HSCCC)的应用前景HSCCC技术的优点非常适用于中药成分的分品的预处理要求低,仅需一般的粗提取物即可。HSCCC技术的回收率高。由于该色谱技术没有固态载体,不存在吸附和降解,理论上样品的回收率可达100%。在实验中只要调整好

11、分离条件,一3142001年5月第23卷第5期中成药ChineseTraditionalPatentMedicineMay.,2001Vol.23No.5离和分析。首先,可用于制备中药化学成分标准品,这是目前中药研究中急切需要解决的问题;其二,可用于中药的质量分析和控制,分析型HSCCC的分离度和重现性与HPLC相似,但仪器价格低廉、性能可靠、分析成本底、易于操作,是一种适用于中药质控的现代化仪器。图4分析型HSCCC分离沙棘乙醇提取物的色谱图4(a、b、c三种不同的移动相流速)图5分析型HSCCC分离沙棘乙醇提取物的色谱图(移动速:图9多层HSCCC分离唐古特山茛菪乙醇粗提物的色谱图(a)下相非水相作移动相图6分析型HSCCC分离何首乌乙醇提取物的色谱图(三元系统)图10多层HSCCC分离唐古特山茛菪乙醇粗提物的色谱图(b)上相非水相作移动相图7分析型HSCCC分离何首乌氯仿提取物的色谱图(四元系统)HSCCC技术在中草药分离分析方面的应用尚属起步阶段,近年内已有了重要的发展和改进。根据国内外文献报道中所列出的分离、分析化合物实例,包括生物碱类、黄酮类、蒽醌类、木脂素类、肽类和蛋白质等各类化合物,充分说明了HSCCC技术在中草药分离、分析方面的应用前景是广阔的、良好的。参考文献:1张天佑.逆流色谱技术M.北京:北京科学技术出版社,1991.3.2Ito.Y.High2s