黄酮醇异构体的超临界流体色谱法分离

1、 黄酮醇异构体的超临界流体色谱法分离刘志敏 赵锁奇 王仁安 杨光华石油大学重质油加工国家实验室 北京市昌平提 要 用超临界流体色谱法进行了黄酮醇异构体的分离研究 考察了温度 压力 流动相组成 柱条件等对分 离的影响 在实验的温度范围 和压力范围 内 这组化合物都能得到很好的分离 流动相组 成是影响色谱分离的最显著的因素 磷酸的加入大大改变了各物质的保留行为 考察了三种硅胶基质键合相对 分离的影响 发现苯基柱用于这组异构体的分离最为合适 关键词 超临界流体色谱法 黄酮醇异构体 硅胶基质键合相 分类号 Ù前言黄酮醇是黄酮类化合物中的一种 属于生物活 性物质 具有一定的药用价值 对于黄酮类

2、化合物的 分离分析通常用液相色谱法 随着色谱技术的 发 展 超 临 界 流 体 色 谱 法已 成 功 地 应 用 于 异 构 体 的 分离 对于生化物质的超临界流体色谱分离常以二 氧化碳为流动相 然而二氧化碳对于极性物质的溶 解能力较差 在对它们进行分离分析时 往往需在其 中加入极性有机溶剂 以增加流动相的溶解能力 黄酮类化合物属于极性物质 用超临界流体色 谱法对其分离报道较少 等 在硅胶柱子上分离了多甲氧基黄酮利用毛细 管超临界流体色谱法分离了多甲氧基和多羟基黄酮 化合物 对于黄酮醇异构体的 分离至今未见报 道 为了探索将 应用于黄酮类化合物的分离 拓宽 的应用领域 本文进行了黄酮醇异构体的

3、 分离研究 实验实验所用 装置由本实验室设计组装而成 原则流程图如图 所示 流动相输送系统由两台注 射泵 组成 一台用于输送液态 二氧化碳 一台用于输送极性携带剂 两台泵由同一 控制器控制 输送的两流体在一混合器内以一定的 体积比混合 然后进入恒温色谱箱的预热管中 恒温 系统由一气相色谱箱改造而成 内有流动相预热管 和色谱柱 带有 定量管的 进样 阀置于色谱箱顶部 实验采用可变波长紫外检测器进行物质检测 检测波长为 检测器后接一个背压阀 以保证系统的压力恒定并同 时控制系统的流量 由泵出口至检测器出口的压力 降低于 色谱信号由色谱工作站记录 色谱柱有三根 内皆装填以硅胶为基质的 键合填料 一根

4、为非极性的 柱 购自惠普公司 另两根分别为极性的 基柱和 基柱 购自 大连化物所依利特公司 三柱的尺寸皆为 黄酮醇异构体从日本化成株式会社购得 纯度 为 二 氧 化 碳 购 自 北 京 氧 气 厂 纯 度 为优级纯的无水乙醇和分析纯的磷酸 购于北京化学试剂厂 纯度均可达到实验要求 图 实验装置示意图 二氧化碳钢瓶 携带剂瓶 和 注射泵混合器 预热管 进样阀 色谱柱 检测器色谱工作站 压力表 背压阀 阻尼管 第 卷第 期 色 谱年 月本文收稿日期 修回日期结果与讨论黄酮醇异构体的结构图如图 所示 图 溶质分子结构式 羟基黄酮 羟基黄酮 羟基黄酮 下面从几个方面进行分离研究 温度对分离的影响表 比

5、较了三种温度条件下各物质的保留时间 及各相邻物质间的分离度 从中可以看出 在不同的 温度条件下各物质都可得到理想的分离 随着温度 的升高 保留时间都有增大的趋势 并且相邻物质间 的分离度也有所增大 为使各溶质能在较短的时间 内得到分离 选择较低的操作温度比较理想 同时也 可避免由于高温而引起的活性物质失活 压力对分离的影响表 是在四种压力条件下的各物质的保留时间表 温度对保留时间 及分离度 的影响 溶质 羟基黄酮羟基黄酮羟基黄酮压力为 流动相为二氧化碳 乙醇 含 磷酸 及相邻物质间分离度的比较 容易看到 在保持良好 的分离情况下增大压力可缩短各物质的保留时间 因此在高压力下操作更有利于化合物分

6、离 但考虑 到设备对压力的承受能力 又不能选用太高的压力 条件 本研究的压力范围为 尽管在各 个压力条件下化合物的分离都能获得良好的效果 但建议采用较为适中的操作压力为宜 表 压力对保留时间 及分离度 的影响 溶质 羟基黄酮羟基黄酮羟基黄酮温度 流动相和色谱柱同表 流动相组成对分离的影响在一定的温度 压力 柱条件下 研究流动相组 成对这组黄酮醇化合物色谱行为的影响 发现单纯 以二氧化碳为流动相 即使在 压力下也不能 将它们从柱子上洗脱出来 而在二氧化碳中加入一 定量的乙醇 图 中的物质 和 可以很容易地 从色谱柱子上洗脱出来 流出顺序是 在前 在 后 但物质 没洗脱出来 即使在二氧化碳中加入

7、的乙醇也未能奏效 这是由它们的结构差异引 起的 物质 的羟基紧邻羰基 二者相互作用增加期 刘志敏等 黄酮醇异构体的超临界流体色谱法分离了这个化合物的极性 同时增强了与硅胶键合相上 残留硅醇基团的相互作用 从而增大了洗脱难度 为了寻找合适的流动相条件 作者由黄酮类化 合物的液相色谱法分析大多在酸性条件下进行 这一现象受到启示 在携带剂乙醇中加入了 磷酸 由于磷酸加入量很少 在整个流动相体系中所 占比例远远低于液相色谱法中酸性组分的量 因而 不足以对色谱系统造成腐蚀 在实验过程中也没发 现腐蚀现象 这种新形成的流动相 大大改变了三种 化合物的色谱行为 图 中物质 不仅从柱上洗脱 出来 而且其洗出顺

8、序为最先 这可能是在酸性条件 下 物质 中羟基与羰基的作用减弱 并且与键合 相上残留极性基团的作用大大减弱 于是较快地从 色谱柱上转移到流动相中 从而最先洗脱出来 在流动相中加入极性携带剂 可起到以下两种 作用 掩盖键合相残留的极性基团 增加流动 相的极性 从而增加流动相的溶解力 因此 流动相 中携带剂浓度的变化必将影响溶质的保留时间 表 给出了在相同的温度 压力 柱条件及流动相流速 条件下 携带剂浓度对各物质保留时间的影响 从中 不难看出 增大携带剂的量在不同程度上缩短了各 溶质的保留时间及相邻物质间的分离度 但由于各 溶质结构和性质的差异 携带剂对它们的影响程度 并 不完全相同 对于物质

9、当携带剂的浓度由 提高到 时 其保留时间由 缩短到 而物质 的保留时间则变化不大 仅由 缩短到 表 携带剂浓度对保留时间 及分离度 的影响 溶质 Ã 羟基黄酮 羟基黄酮 羟基黄酮 温 度 压 力 苯 基 柱 流 动 相 流 速 为 Ù Ù柱子对分离的影响物质的保留行为与固定相的性质直接相关 不 同的柱子对色谱分离会产生不同的影响 本文在相 同的条件下考察了三种柱对这组异构体分离的影 响 发现非极性 柱分离效果比较差 极性 柱虽然能将它们分开 但各物质的保留时间都比较 长 分离它们需要较长的时间 柱是比较理 想的柱子 能在较短的时间内将它们分开 图 给出 三种物质在 基柱和 基柱上的分离情况 图 柱类型对色谱分离的影响 压力 温度 流动相为二氧化碳 乙醇 含 磷酸 流速 Ù 固定相 氰基柱 苯基柱 Ù结论在适当的