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分离分析新技术在天然药物研究中的应用

马建苹TelO)E-mail:majp326@

分离分析新技术在天然药物研究中的应用马建苹Tel:093超临界流体萃取技术一.基本原理超临界流体萃取技术一.基本原理1.超临界流体的特性

相态性质气体超临界流体液体密度(kg/m3)1.07.0102

1.0103黏度(Pa·s)10-6~10-510-510-4扩散系数(m2/s)10-510-710-91.超临界流体的特性(1)被提取物的性质(2)压力的影响(3)温度的影响(4)夹带剂的影响2.超临界CO2流体的溶解性能(1)被提取物的性质2.超临界CO2流体的溶解性能3.超临界CO2流体萃取的优势(1)防止热敏性物质可能产生的氧化和分解,保持各组分的原有特性。(2)无溶剂残留问题。(3)实现选择性提取。(4)提取较完全。(5)仪器联用,实现高效、快速、准确分析。(6)CO2超临界流体适合于工业化生产。3.超临界CO2流体萃取的优势萃取釜减压阀分离釜加压泵4.超临界CO2流体萃取设备简介萃取釜4.超临界CO2流体萃取设备简介蜂胶的SFE纯化流程蜂胶的SFE纯化流程(1)萃取压力(2)萃取温度(3)CO2流量(4)萃取时间(5)粒度(6)夹带剂二.超临界CO2流体萃取工艺的影响因素(1)萃取压力二.超临界CO2流体萃取工艺的影响因素1.超临界CO2流体萃取穿心莲有效成分功效:清热解毒、消肿止痛。有效成分:二萜内酯类化合物(穿心莲内酯、脱水穿心莲内酯、新穿心莲内酯、去氧穿心莲内酯)传统方法:水提法:ChP1990淘汰醇提法:热浸:得率较高、有效成分容易分解或聚合、杂质较多冷浸:质量较好、杂质少、有效成分不分解、生产周期较长超临界CO2流体萃取法:所得有效成分含量较高、具有该药的天然香味三.超临界流体萃取在天然药物提取中的应用1.超临界CO2流体萃取穿心莲有效成分三.超临界流体萃取在天穿心莲不同提取方法所得浸膏的质量比较质量指标超临界CO2流体95%乙醇提取穿心莲内酯脱水穿心莲内酯总内酯含量总内酯提取率色泽气味杂质有效成分制药干燥损失成药中药粉流动性药粉外观药粉气味药效19%12%42%98%墨绿色(原药色)原药香味少1/10好墨绿色、干爽、油脂多含原料药香气好、稳定10%4%24%60%深棕色焦味多1/3差棕色、结块、油脂少无差、不稳定穿心莲不同提取方法所得浸膏的质量比较质量指标超临界CO2流体2.挥发油的提取传统提取方法的缺点:易造成挥发油的分解或氧化等;收率普遍较低实例:月见草油SFE提取,25MPa,50℃萃取率20%-亚麻酸10.6%

色泽与透明度

-亚麻酸杏仁油:SFE与石油醚提取工艺比较收油率是后者的2.5倍

薄荷挥发油:23MPa,55℃加7%乙醇夹带剂薄荷醇收率0.16%

比水蒸汽蒸馏法高3倍比有机溶剂法高0.6倍

优于溶剂法2.挥发油的提取优于溶剂法四.超临界流体萃取技术展望(1)成本上难以与传统提取工艺竞争(2)对许多强极性和分子量较大的成分很难进行有效地提取(3)基础研究比较薄弱(4)需要结合传统中药所要求的药效来考察有效成分是否被萃取出及性能是否稳定(5)考虑中药成分的协同和互溶作用四.超临界流体萃取技术展望(1)成本上难以与传统提取工艺竞争大孔树脂吸附分离技术一.大孔吸附树脂的结构、原理和特点1.大孔吸附树脂的结构、原理及种类(1)结构新型非离子型高分子聚合物吸附剂白色球形颗粒20-60目具多孔性聚合单体苯乙烯交联剂二乙烯苯致孔剂甲苯、二甲苯(2)分离原理吸附性和筛选性相结合(3)大孔树脂的种类按化学结构分为以下四类:非极性如苯乙烯、二乙烯苯聚合物中极性存在极性基团-COOR,具有一定的极性极性含硫氧、酰胺、腈等基团如丙烯酰胺极性大于酯基强极性如吡啶基、氨基等大孔树脂吸附分离技术一.大孔吸附树脂的结构、原理和特点1.

牌号生产厂结构比表面积孔径(nm)非极性AmberliteXAD-2罗姆-哈斯(美)PS3304.0AmberliteXAD-3罗姆-哈斯(美)PS5264.4AmberliteXAD-4罗姆-哈斯(美)PS7505.0ADS-5南开大学PS55020-25ADS-3南开大学PS10005-6AmberliteXAD-6罗姆-哈斯(美)-COOR4986.3AmberliteXAD-7罗姆-哈斯(美)-COOR4508.0ADS-8南开大学-COOR14025.0AmberliteXAD-9罗姆-哈斯(美)

AmberliteXAD-10罗姆-哈斯(美)2508.0ADS-16南开大学酰胺6935.2AmberliteXAD-11罗姆-哈斯(美)氧化氮类170AmberliteXAD-12罗姆-哈斯(美)氧化氮类2521.0ADS-7南开大学-NR200130一些代表性的大孔吸附树脂牌号2.大孔吸附树脂的特点(1)分离性能优良选择性良好分离效能高脱色能力强(2)理化性质稳定稳定性高机械强度好经久耐用避免环境污染和对设备的腐蚀(3)应用范围广与离子交换树脂相比

pH不变发酵液分离抗生素(4)使用方便流体阻力小(5)溶剂用量少避免乳化现象提高提取效率(6)可重复使用再生容易(7)其他方面价格较贵吸附效率易受流速和溶质浓度的影响品种有限操作较复杂对树脂的技术要求较高2.大孔吸附树脂的特点二.大孔吸附树脂吸附分离技术要求大致操作步骤:树脂预处理-树脂上柱-药液上柱-树脂的解吸-树脂的清洗、再生树脂预处理:加甲醇或丙酮浸泡24小时,加热回流洗脱装柱:蒸馏水湿法装柱,乙醇流动清洗,大量蒸馏水清洗二.大孔吸附树脂吸附分离技术要求大致操作步骤:药液的上柱吸附:(1)泄漏曲线与吸附容量的考察(2)药液上柱前的预处理(3)上柱工艺条件的选择树脂自身特性、样品浓度、pH值、吸附柱径高比、上样流速(4)树脂的解吸树脂的清洗、再生:无水乙醇或95%乙醇洗至无色,大量水洗去醇药液的上柱吸附:三.大孔吸附树脂技术在天然药物提取纯化中的应用在天然药物有效成分的提取、纯化领域大有用途:1.许多提取成功的单味中草药,奠定良好的基础2.不断有新型的吸附树脂问世到目前为止,已成功用于黄酮类、皂苷类、生物碱类、酯类、萜类等成分的分离三.大孔吸附树脂技术在天然药物有效成分的提取、纯化领域大有用1.黄酮类药物的提取实例:银杏叶提取物(GBE)

主要有效成分黄酮苷

萜内酯

溶剂萃取法>24%>6%树脂吸附法AmberliteXAD-7>30%未达标

Duolite-761达标达标

ADS-F860~65%25~30%

其他中草药:毛冬青根、山楂、葛根、黄芩根、苦荞麦、沙棘等1.黄酮类药物的提取实例:银杏叶提取物(GBE)2.皂苷类药物的提取实例:绞股蓝皂苷

研制出强极性吸附树脂ADS-7、S-038S-038,吸附量达65.5mg/ml,70%乙醇洗脱

人参皂苷吸附和脱色双重作用

ADS-7,70%乙醇洗脱,粗品(棕色)白色或微黄色2.皂苷类药物的提取实例:绞股蓝皂苷实例:绞股蓝皂苷

绞股蓝:葫芦科植物绞股蓝的根状茎或全草,多年生草质藤本植物功效:镇咳、清热解毒有效成分:皂苷、黄酮类、多糖类“绿色的金子”“第二人参”“人参宝草”提取工艺:绞股蓝干茎叶热水浸提浸提除杂树脂吸附乙醇解吸脱色浓缩干燥粉碎绞股蓝皂苷粉末7-8倍热水浸提三次调节酸碱性静置除杂DA大孔树脂水洗除杂50%乙醇70%乙醇DB树脂真空干燥80-100目实例:绞股蓝皂苷7-8倍热水调节酸碱性DA大孔树脂50%乙3.生物碱的提取实例:喜树碱

弱碱AB-8pH8,盐浓度(1-2.5)mol/L,吸附量达160mg/g

小檗碱

碱性大水溶性大

10%H2SO4,10%NaOH,非极性吸附树脂小檗碱含量为原生药含量的97%3.生物碱的提取实例:喜树碱小檗碱4.影响大孔树脂分离纯化天然药物效果的因素(1)树脂性质吸附容量大吸附速度快机械强度好(2)药液pH

酸性物质易在酸性溶液中被吸附

碱性物质在碱性溶液中被吸附(3)药液浓度

符合Frendich和Augmur经典吸附式

(4)上柱液温度室温(5)盐浓度无机盐的加入降低了吸附质在介质内的溶解度(6)树脂柱径高比合适的径高比为分离提供较高的柱效(7)树脂柱的清洗

非吸附性成分水吸附性杂质一定浓度的酸或碱液(0.1-1.0MNaOH或HCl)(8)洗脱液的选择及解吸4.影响大孔树脂分离纯化天然药物效果的因素(1)树脂性质制备色谱技术色谱技术:有效成分的定性与定量工作开发出疗效好、质量指标明确的中药新药制备色谱技术色谱技术:一.色谱技术的基本原理按照分离过程的原理不同分为:吸附色谱分配色谱离子交换色谱凝胶色谱亲和色谱一.色谱技术的基本原理按照分离过程的原理不同分为:二.制备色谱工艺流程单色谱柱:最简单、最为常用,能分离复杂组分的混合物溶剂消耗量大,回收溶剂的能耗高模拟移动床色谱:分离效率高、溶剂消耗低、便于连续操作设备复杂、工艺要求高柱切换、移动进料和移动接口色谱等:实现复杂组分分离、大大提高吸附剂生产率、减少溶剂消耗、减少设备投资和操作费用二.制备色谱工艺流程三.常用的制备色谱工艺1.薄层色谱

操作简单、费用低廉、应用广泛新型薄层色谱法离心制备薄层色谱(PCLC)旋转离心、连续洗脱的圆形色谱技术,分离效果优于常规的制备薄层色谱和柱色谱独特的优点:对固定相不会造成损坏装填容量、分离速度和分离效能得到极大提高实例:龙胆属植物Sstrictiffora

甲醇提取物

bellidifolin和desmethylbellidifolin

离心薄层色谱法聚酰胺开口柱色谱

30min.12hr.三.常用的制备色谱工艺1.薄层色谱实例:龙胆属植物Sstr2.柱色谱特殊的柱色谱:(1)干柱色谱干法装填-上样-洗脱-推出、切割-谱带溶剂萃取特点:溶剂消耗很少,操作迅速(15~30min)(2)真空液相色谱(VLC)抽真空装柱-低极性溶剂冲柱-上样-洗脱-收集馏分、抽干特点:操作简便、处理量大(一次可达30g)2.柱色谱3.压力液相色谱(PLC)闪蒸色谱(约0.2MPa)

价格低廉、操作方便低压液相色谱(<0.5MPa)

负荷量克级、分辨率有时与HPLC接近中压液相色谱(0.5~2.0MPa)负荷量1~100g、分离时间短、适宜工业化高压液相色谱(>2.0MPa)

分离效率高、应用范围广实例:银杏内酯A、银杏内酯B、白果内酯的分离纯化硅胶H柱(10-40m)流动相:乙酸乙酯-石油醚(8:2)(5)超临界流体色谱介于液相色谱和气相色谱之间的色谱方法特点:分离速度快、产品易回收、应用范围广、有可能替代正相HPLC3.压力液相色谱(PLC)4.离子交换色谱固定相:离子交换树脂可再生性和重复使用性交换功能基团:阳离子和阴离子形态:凝胶型(水溶胀)和大孔型(永久性微孔)特点:使用方便、成本低廉、重复使用性好、分离速度快应用范围:生物碱、糖类、氨基酸、蛋白质以及核酸实例:总生物碱制备生药粗粉-0.1%HCl渗漉-强酸性阳离子交换树脂-蒸馏水洗树脂倒出晾干-10%NaOH碱化树脂-氯仿回流-干燥-重结晶

4.离子交换色谱5.逆流色谱

(CCC)以液相物质为固定相的液-液色谱离心逆流色谱(CCCC):(1)分离物质的极性范围很宽(2)没有拖尾现象(3)样品定量回收实例:银杏叶中的黄酮糖苷

固定相:水,流动相:乙酸乙酯-乙酸乙酯(异丁醇)-乙酸乙酯/异丁醇(6:4)高速逆流色谱(HSCCC)5.逆流色谱(CCC)6.其他形式色谱体积排阻色谱分子筛机理凝胶过滤色谱凝胶渗透色谱优点:操作简单、快捷、流动相选择宽泛(2)亲和色谱大多被利用来分离纯化生物大分子载体:琼脂糖凝胶、交联葡聚糖凝胶、聚丙烯酰胺凝胶(3)疏水作用色谱主要分离对象为蛋白质特点:分离条件温和,易于保持生物蛋白质的活性6.其他形式色谱7.多种色谱方法的联用最初分离步骤:如闪蒸色谱、逆流色谱或凝胶过滤色谱等最后的纯化过程:如HPLC实例:生物碱

液相色谱法-排阻色谱法7.多种色谱方法的联用实例:水飞蓟黄酮的提取

水飞蓟:也叫乳蓟,菊科植物,一年或两年生草本功效:抗肝脏中毒和保护肝细胞有效成分:水飞蓟素提取工艺:水飞蓟种子去油种子饼去油种子渣过滤提取液浓缩总黄酮油液总黄酮溶解上柱洗脱浓缩干燥水飞蓟素机械榨油粉碎提取4次每次4h分离植物油丙酮硅胶柱实例:水飞蓟黄酮的提取机械榨油粉碎提取4次分离植物油丙酮硅四.制备色谱技术的发展关键:色谱过程放大和操作最优化柱色谱:分辩率高、结合容量大、成本低、放大快速简便现有色谱分离工艺70%连续性色谱技术:移动床色谱、环形色谱、错流梯度色谱模拟流动床SMB:特点:设备结构小、放大快速简便、产率高和生产能力大四.制备色谱技术的发展指纹图谱技术一.概述1.中药指纹图谱:

运用光谱、色谱、X-射线衍射或各种技术的联用等现代分析技术,对中药化学信息通过色谱图(液相色谱图、气相色谱图或薄层色谱图等)方式进行表征,并通过计算、分析、比较、评价等过程,以技术参数、指纹特征等加以说明。制备-分析-比较-评价-校验指纹图谱技术一.概述分析图谱:准确的辨认√精密的测量×比较图谱:相似√相同×评价结果:模糊属性√求索细枝末节×

分析比较的结果:对差异性或一致性作出评价分析图谱:准确的辨认√精密的测量×2.中药指纹图谱的分类:狭义:中药化学(成分)指纹图谱广义:

中药材(原料药材)指纹图谱应用对象中药原料药(包括饮片、配伍颗粒)指纹图谱中药制剂指纹图谱中药化学(成分)指纹图谱最主要、常用中药HPLC指纹测定手段中药生物指纹图谱2.中药指纹图谱的分类:3.中药指纹图谱研究的目的及意义:目的:(1)对中药质量控制的补充和提高(2)控制中间体、成品的一致性,减少批间差异意义:中药现代化表征中药有效物质的整体性和复杂性推动中药新药研究开发和传统产品的二次开发3.中药指纹图谱研究的目的及意义:4.中药指纹图谱建立的原则:系统化学成分研究和相同的药理学研究为依托系统性:应包括中药有效部位所含大部分成分的种类,或指标成分的全部

如:中药人参皂苷类成分银杏叶黄酮类和银杏内酯类特征性:化学成分信息具有高度选择性,区分中药的真伪和优劣,成为“化学条码”

如:五味子已知木脂素未知木脂素成分之间的顺序、比值重现性:在规定的方法和条件下,不同操作者和不同实验室应能做出指纹图谱4.中药指纹图谱建立的原则:二.中药指纹图谱的建立1.指纹图谱测定方法的选定色谱法:TLC、HPLC、GC、CE光谱法:UV、IR、NIR其他方法:X射线衍射法、NMR及联用技术等HPLC法最常用,具有如下特点:

分离效能高选择性高检测灵敏度高分析速度快应用范围广二.中药指纹图谱的建立1.指纹图谱测定方法的选定HPLC指纹图谱测定方法的选定研究对象的确定及预处理

文献调研,确定分析检测目标例如:黄芪含黄酮、皂苷及多糖三类有效成分

黄芪多糖注射液多糖

原药材黄酮、皂苷及多糖复方:君臣佐使供试品的制备例如:黄芪黄酮碱水萃取皂苷大孔树脂吸附除杂,避免干扰或对色谱柱的损耗色谱条件选择最重要、关键性流动相:对样品有一定溶解度、适用于使用的监测器、化学惰性好、低黏度、低沸点纯度高、安全、毒性低、环境友好改性剂、助溶剂(异丙醇、四氢呋喃、氯仿)、梯度洗脱检测波长、柱温、色谱柱、进样量、检测器黄酮类、酚酸类乙腈-水-酸系统皂苷类乙腈-水系统生物碱类乙腈-三乙胺系统HPLC指纹图谱测定方法的选定研究对象的确定及预处理黄酮类、2.色谱条件的优化及规范化

(1)

样品中所有组分能被检出或检出组分数目尽可能多

(2)各组分达到满意的分离度

(3)分析时间短优化:流动相组成、浓度、值、添加剂规范化:色谱柱、试剂、仪器操作参数固定,可重现3.指纹图谱的信息化和知识化指纹图谱信息化指纹图谱知识化4.指纹图谱的建立与辨认2.色谱条件的优化及规范化三.中药指纹图谱的应用1.丹参药材指纹图谱研究

有效成分:

水溶性

丹参素、原儿茶醛、原儿茶酸、丹参素丙、丹参酸乙、丹酚酸A、丹酚酸B、迷迭香酸、丹参酸A、3,4-二羟基桂皮酸、-谷甾醇-葡萄糖苷、异阿魏酸、原紫草素、紫草酸

脂溶性成分丹参酮类(丹参酮ⅡA)(1)供试品的制备水提取-酸化-乙酸乙酯萃取-检测方法简便、重现性好(2)参照物的制备主成分:原儿茶醛作参照物检测方法

流动相的选择甲醇-0.1%冰乙酸(5:95)检测波长254nm

稳定性及精密度试验相对标准偏差3.0%

重现性试验相对标准偏差3.0%三.中药指纹图谱的应用1.丹参药材指纹图谱研究

(4)丹参原药材HPLC指纹图谱检测标准

色谱条件与系统适用性试验:填充剂ODS

流动相甲醇-0.1%(5:95)

检测波长254nm

柱温室温流速1.0mL/min

参照物溶液的制备精密称取对照品2.0mg,5mL定容供试品溶液的制备药材粉碎过筛-加热回流-滤液酸化-乙酸乙酯萃取-残渣甲醇溶解测定法进样量10L记录1h(4)丹参原药材HPLC指纹图谱检测标准danshensuprotocatechuicacidprotocatechuicaldehydratecaffeicacidrosmarinicacidlithospermicacidsalvianolicacidBsalvianolicacidAsalvianolicacidC.danshensu相对保留时间/min0.150.3680.4370.4950.5911.000(S)特征指纹峰积分相对比值0.15230%0.720.19130%0.29725%0.0461.000(S)相对保留时间/min1.1431.3931.6272.5852.9113.968特征指纹峰积分相对比值0.0590.0380.1390.35425%0.41125%0.054丹参原药材HPLC指纹图谱数据相对保留时间/min0.150.3680.4370.4950三.中药指纹图谱的应用2.冬虫夏草原药材指纹图谱研究有效成分:核苷类、甾醇类及多糖三.中药指纹图谱的应用2.冬虫夏草原药材指纹图谱研究分离分析新技术课件分离分析新技术在天然药物研究中的应用

马建苹TelO)E-mail:majp326@

分离分析新技术在天然药物研究中的应用马建苹Tel:093超临界流体萃取技术一.基本原理超临界流体萃取技术一.基本原理1.超临界流体的特性

相态性质气体超临界流体液体密度(kg/m3)1.07.0102

1.0103黏度(Pa·s)10-6~10-510-510-4扩散系数(m2/s)10-510-710-91.超临界流体的特性(1)被提取物的性质(2)压力的影响(3)温度的影响(4)夹带剂的影响2.超临界CO2流体的溶解性能(1)被提取物的性质2.超临界CO2流体的溶解性能3.超临界CO2流体萃取的优势(1)防止热敏性物质可能产生的氧化和分解,保持各组分的原有特性。(2)无溶剂残留问题。(3)实现选择性提取。(4)提取较完全。(5)仪器联用,实现高效、快速、准确分析。(6)CO2超临界流体适合于工业化生产。3.超临界CO2流体萃取的优势萃取釜减压阀分离釜加压泵4.超临界CO2流体萃取设备简介萃取釜4.超临界CO2流体萃取设备简介蜂胶的SFE纯化流程蜂胶的SFE纯化流程(1)萃取压力(2)萃取温度(3)CO2流量(4)萃取时间(5)粒度(6)夹带剂二.超临界CO2流体萃取工艺的影响因素(1)萃取压力二.超临界CO2流体萃取工艺的影响因素1.超临界CO2流体萃取穿心莲有效成分功效:清热解毒、消肿止痛。有效成分:二萜内酯类化合物(穿心莲内酯、脱水穿心莲内酯、新穿心莲内酯、去氧穿心莲内酯)传统方法:水提法:ChP1990淘汰醇提法:热浸:得率较高、有效成分容易分解或聚合、杂质较多冷浸:质量较好、杂质少、有效成分不分解、生产周期较长超临界CO2流体萃取法:所得有效成分含量较高、具有该药的天然香味三.超临界流体萃取在天然药物提取中的应用1.超临界CO2流体萃取穿心莲有效成分三.超临界流体萃取在天穿心莲不同提取方法所得浸膏的质量比较质量指标超临界CO2流体95%乙醇提取穿心莲内酯脱水穿心莲内酯总内酯含量总内酯提取率色泽气味杂质有效成分制药干燥损失成药中药粉流动性药粉外观药粉气味药效19%12%42%98%墨绿色(原药色)原药香味少1/10好墨绿色、干爽、油脂多含原料药香气好、稳定10%4%24%60%深棕色焦味多1/3差棕色、结块、油脂少无差、不稳定穿心莲不同提取方法所得浸膏的质量比较质量指标超临界CO2流体2.挥发油的提取传统提取方法的缺点:易造成挥发油的分解或氧化等;收率普遍较低实例:月见草油SFE提取,25MPa,50℃萃取率20%-亚麻酸10.6%

色泽与透明度

-亚麻酸杏仁油:SFE与石油醚提取工艺比较收油率是后者的2.5倍

薄荷挥发油:23MPa,55℃加7%乙醇夹带剂薄荷醇收率0.16%

比水蒸汽蒸馏法高3倍比有机溶剂法高0.6倍

优于溶剂法2.挥发油的提取优于溶剂法四.超临界流体萃取技术展望(1)成本上难以与传统提取工艺竞争(2)对许多强极性和分子量较大的成分很难进行有效地提取(3)基础研究比较薄弱(4)需要结合传统中药所要求的药效来考察有效成分是否被萃取出及性能是否稳定(5)考虑中药成分的协同和互溶作用四.超临界流体萃取技术展望(1)成本上难以与传统提取工艺竞争大孔树脂吸附分离技术一.大孔吸附树脂的结构、原理和特点1.大孔吸附树脂的结构、原理及种类(1)结构新型非离子型高分子聚合物吸附剂白色球形颗粒20-60目具多孔性聚合单体苯乙烯交联剂二乙烯苯致孔剂甲苯、二甲苯(2)分离原理吸附性和筛选性相结合(3)大孔树脂的种类按化学结构分为以下四类:非极性如苯乙烯、二乙烯苯聚合物中极性存在极性基团-COOR,具有一定的极性极性含硫氧、酰胺、腈等基团如丙烯酰胺极性大于酯基强极性如吡啶基、氨基等大孔树脂吸附分离技术一.大孔吸附树脂的结构、原理和特点1.

牌号生产厂结构比表面积孔径(nm)非极性AmberliteXAD-2罗姆-哈斯(美)PS3304.0AmberliteXAD-3罗姆-哈斯(美)PS5264.4AmberliteXAD-4罗姆-哈斯(美)PS7505.0ADS-5南开大学PS55020-25ADS-3南开大学PS10005-6AmberliteXAD-6罗姆-哈斯(美)-COOR4986.3AmberliteXAD-7罗姆-哈斯(美)-COOR4508.0ADS-8南开大学-COOR14025.0AmberliteXAD-9罗姆-哈斯(美)

AmberliteXAD-10罗姆-哈斯(美)2508.0ADS-16南开大学酰胺6935.2AmberliteXAD-11罗姆-哈斯(美)氧化氮类170AmberliteXAD-12罗姆-哈斯(美)氧化氮类2521.0ADS-7南开大学-NR200130一些代表性的大孔吸附树脂牌号2.大孔吸附树脂的特点(1)分离性能优良选择性良好分离效能高脱色能力强(2)理化性质稳定稳定性高机械强度好经久耐用避免环境污染和对设备的腐蚀(3)应用范围广与离子交换树脂相比

pH不变发酵液分离抗生素(4)使用方便流体阻力小(5)溶剂用量少避免乳化现象提高提取效率(6)可重复使用再生容易(7)其他方面价格较贵吸附效率易受流速和溶质浓度的影响品种有限操作较复杂对树脂的技术要求较高2.大孔吸附树脂的特点二.大孔吸附树脂吸附分离技术要求大致操作步骤:树脂预处理-树脂上柱-药液上柱-树脂的解吸-树脂的清洗、再生树脂预处理:加甲醇或丙酮浸泡24小时,加热回流洗脱装柱:蒸馏水湿法装柱,乙醇流动清洗,大量蒸馏水清洗二.大孔吸附树脂吸附分离技术要求大致操作步骤:药液的上柱吸附:(1)泄漏曲线与吸附容量的考察(2)药液上柱前的预处理(3)上柱工艺条件的选择树脂自身特性、样品浓度、pH值、吸附柱径高比、上样流速(4)树脂的解吸树脂的清洗、再生:无水乙醇或95%乙醇洗至无色,大量水洗去醇药液的上柱吸附:三.大孔吸附树脂技术在天然药物提取纯化中的应用在天然药物有效成分的提取、纯化领域大有用途:1.许多提取成功的单味中草药,奠定良好的基础2.不断有新型的吸附树脂问世到目前为止,已成功用于黄酮类、皂苷类、生物碱类、酯类、萜类等成分的分离三.大孔吸附树脂技术在天然药物有效成分的提取、纯化领域大有用1.黄酮类药物的提取实例:银杏叶提取物(GBE)

主要有效成分黄酮苷

萜内酯

溶剂萃取法>24%>6%树脂吸附法AmberliteXAD-7>30%未达标

Duolite-761达标达标

ADS-F860~65%25~30%

其他中草药:毛冬青根、山楂、葛根、黄芩根、苦荞麦、沙棘等1.黄酮类药物的提取实例:银杏叶提取物(GBE)2.皂苷类药物的提取实例:绞股蓝皂苷

研制出强极性吸附树脂ADS-7、S-038S-038,吸附量达65.5mg/ml,70%乙醇洗脱

人参皂苷吸附和脱色双重作用

ADS-7,70%乙醇洗脱,粗品(棕色)白色或微黄色2.皂苷类药物的提取实例:绞股蓝皂苷实例:绞股蓝皂苷

绞股蓝:葫芦科植物绞股蓝的根状茎或全草,多年生草质藤本植物功效:镇咳、清热解毒有效成分:皂苷、黄酮类、多糖类“绿色的金子”“第二人参”“人参宝草”提取工艺:绞股蓝干茎叶热水浸提浸提除杂树脂吸附乙醇解吸脱色浓缩干燥粉碎绞股蓝皂苷粉末7-8倍热水浸提三次调节酸碱性静置除杂DA大孔树脂水洗除杂50%乙醇70%乙醇DB树脂真空干燥80-100目实例:绞股蓝皂苷7-8倍热水调节酸碱性DA大孔树脂50%乙3.生物碱的提取实例:喜树碱

弱碱AB-8pH8,盐浓度(1-2.5)mol/L,吸附量达160mg/g

小檗碱

碱性大水溶性大

10%H2SO4,10%NaOH,非极性吸附树脂小檗碱含量为原生药含量的97%3.生物碱的提取实例:喜树碱小檗碱4.影响大孔树脂分离纯化天然药物效果的因素(1)树脂性质吸附容量大吸附速度快机械强度好(2)药液pH

酸性物质易在酸性溶液中被吸附

碱性物质在碱性溶液中被吸附(3)药液浓度

符合Frendich和Augmur经典吸附式

(4)上柱液温度室温(5)盐浓度无机盐的加入降低了吸附质在介质内的溶解度(6)树脂柱径高比合适的径高比为分离提供较高的柱效(7)树脂柱的清洗

非吸附性成分水吸附性杂质一定浓度的酸或碱液(0.1-1.0MNaOH或HCl)(8)洗脱液的选择及解吸4.影响大孔树脂分离纯化天然药物效果的因素(1)树脂性质制备色谱技术色谱技术:有效成分的定性与定量工作开发出疗效好、质量指标明确的中药新药制备色谱技术色谱技术:一.色谱技术的基本原理按照分离过程的原理不同分为:吸附色谱分配色谱离子交换色谱凝胶色谱亲和色谱一.色谱技术的基本原理按照分离过程的原理不同分为:二.制备色谱工艺流程单色谱柱:最简单、最为常用,能分离复杂组分的混合物溶剂消耗量大,回收溶剂的能耗高模拟移动床色谱:分离效率高、溶剂消耗低、便于连续操作设备复杂、工艺要求高柱切换、移动进料和移动接口色谱等:实现复杂组分分离、大大提高吸附剂生产率、减少溶剂消耗、减少设备投资和操作费用二.制备色谱工艺流程三.常用的制备色谱工艺1.薄层色谱

操作简单、费用低廉、应用广泛新型薄层色谱法离心制备薄层色谱(PCLC)旋转离心、连续洗脱的圆形色谱技术,分离效果优于常规的制备薄层色谱和柱色谱独特的优点:对固定相不会造成损坏装填容量、分离速度和分离效能得到极大提高实例:龙胆属植物Sstrictiffora

甲醇提取物

bellidifolin和desmethylbellidifolin

离心薄层色谱法聚酰胺开口柱色谱

30min.12hr.三.常用的制备色谱工艺1.薄层色谱实例:龙胆属植物Sstr2.柱色谱特殊的柱色谱:(1)干柱色谱干法装填-上样-洗脱-推出、切割-谱带溶剂萃取特点:溶剂消耗很少,操作迅速(15~30min)(2)真空液相色谱(VLC)抽真空装柱-低极性溶剂冲柱-上样-洗脱-收集馏分、抽干特点:操作简便、处理量大(一次可达30g)2.柱色谱3.压力液相色谱(PLC)闪蒸色谱(约0.2MPa)

价格低廉、操作方便低压液相色谱(<0.5MPa)

负荷量克级、分辨率有时与HPLC接近中压液相色谱(0.5~2.0MPa)负荷量1~100g、分离时间短、适宜工业化高压液相色谱(>2.0MPa)

分离效率高、应用范围广实例:银杏内酯A、银杏内酯B、白果内酯的分离纯化硅胶H柱(10-40m)流动相:乙酸乙酯-石油醚(8:2)(5)超临界流体色谱介于液相色谱和气相色谱之间的色谱方法特点:分离速度快、产品易回收、应用范围广、有可能替代正相HPLC3.压力液相色谱(PLC)4.离子交换色谱固定相:离子交换树脂可再生性和重复使用性交换功能基团:阳离子和阴离子形态:凝胶型(水溶胀)和大孔型(永久性微孔)特点:使用方便、成本低廉、重复使用性好、分离速度快应用范围:生物碱、糖类、氨基酸、蛋白质以及核酸实例:总生物碱制备生药粗粉-0.1%HCl渗漉-强酸性阳离子交换树脂-蒸馏水洗树脂倒出晾干-10%NaOH碱化树脂-氯仿回流-干燥-重结晶

4.离子交换色谱5.逆流色谱

(CCC)以液相物质为固定相的液-液色谱离心逆流色谱(CCCC):(1)分离物质的极性范围很宽(2)没有拖尾现象(3)样品定量回收实例:银杏叶中的黄酮糖苷

固定相:水,流动相:乙酸乙酯-乙酸乙酯(异丁醇)-乙酸乙酯/异丁醇(6:4)高速逆流色谱(HSCCC)5.逆流色谱(CCC)6.其他形式色谱体积排阻色谱分子筛机理凝胶过滤色谱凝胶渗透色谱优点:操作简单、快捷、流动相选择宽泛(2)亲和色谱大多被利用来分离纯化生物大分子载体:琼脂糖凝胶、交联葡聚糖凝胶、聚丙烯酰胺凝胶(3)疏水作用色谱主要分离对象为蛋白质特点:分离条件温和,易于保持生物蛋白质的活性6.其他形式色谱7.多种色谱方法的联用最初分离步骤:如闪蒸色谱、逆流色谱或凝胶过滤色谱等最后的纯化过程:如HPLC实例:生物碱

液相色谱法-排阻色谱法7.多种色谱方法的联用实例:水飞蓟黄酮的提取

水飞蓟:也叫乳蓟,菊科植物,一年或两年生草本功效:抗肝脏中毒和保护肝细胞有效成分:水飞蓟素提取工艺:水飞蓟种子去油种子饼去油种子渣过滤提取液浓缩总黄酮油液总黄酮溶解上柱洗脱浓缩干燥水飞蓟素机械榨油粉碎提取4次每次4h分离植物油丙酮硅胶柱实例:水飞蓟黄酮的提取机械榨油粉碎提取4次分离植物油丙酮硅四.制备色谱技术的发展关键:色谱过程放大和操作最优化柱色谱:分辩率高、结合容量大、成本低、放大快速简便现有色谱分离工艺70%连续性色谱技术:移动床色谱、环形色谱、错流梯度色谱模拟流动床SMB:特点:设备结构小、放大快速简便、产率高和生产能力大四.制备色谱技术的发展指纹图谱技术一.概述1.中药指纹图谱:

运用光谱、色谱、X-射线衍射或各种技术的联用等现代分析技术,对中药化学信息通过色谱图(液相色谱图、气相色谱图或薄层色谱图等)方式进行表征,并通过计算、分析、比较、评价等过程,以技术参数、指纹特征等加以说明。制备-分析-比较-评价-校验指纹图谱技术一.概述分析图谱:准确的辨认√精密的测量×比较图谱:相似√相同×评价结果:模糊属性√求索细枝末节×

分析比较的结果:对差异性或一致性作出评价分析图谱:准确的辨认√精密的测量×2.中药指纹图谱的分类:狭义:中药化学(成分)指纹图谱广义:

中药材(原料药材)指纹图谱应用对象中药原料药(包括饮片、配伍颗粒)指纹图谱中药制剂指纹图谱中药化学(成分)指纹图谱最主要、常用中药HPLC指纹测定手段中药生物指纹图谱2.中药指纹图谱的分类:3.中药指纹图谱研究的目的及意义:目的:(1)对中药质量控制的补充和提高(2)控制中间体、成品的一致性,减少批间差异意义:中药现代化表征中药有效物质的整体性和复杂性推动中药新药研究开发和传统产品的二次开发3.中药指纹图谱研究的目的及意义:4.中药指纹图谱建立的原则:系统化学成分研究和相同的药理学研究为依托系统性:应包括中药有效部位所含大部分成分的种类,或指标成分的全部

如:中药人参皂苷类成分

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