| 高速逆流色谱技术在分离制备枸杞和花椒中化学成分的研究 | |
| Alternative Title | 无 |
| 巩媛 | |
| Thesis Advisor | 邸多隆 ; 黄新异 |
| 2021-05-30 | |
| Degree Grantor | 中国科学院大学 |
| Place of Conferral | 北京 |
| Degree Name | 理学博士 |
| Degree Discipline | 分析化学 |
| Keyword | 高速逆流色谱 枸杞 花椒 分离 化学成分 High-speed counter-current chromatography (HSCCC) Lycium barbarum Zanthoxylum bungeanum Separation Chemical component |
| Abstract | 高速逆流色谱(High-speed counter-current chromatography, HSCCC)是一种基于液-液分配原理的分离技术，它通过高速行星式运转过程中产生的离心力的作用使液体固定相得到保留，利用目标分子在互不相溶的两相溶剂中分配系数的差异实现连续高效的分离。由于其无固体固定相支撑的特点，HSCCC具备无不可逆吸附的优势，避免了样品在分离过程中的分解变性。此外，HSCCC还具有载样量大、样品回收率高、易于大规模制备等优势。虽然HSCCC也存在理论塔板数低、对极性相近的复杂样品分离效率差的缺点，但通过灵活多变的溶剂系统和洗脱模式在一定程度上可以提升分离效率。因此，HSCCC被广泛应用于天然产物和合成化合物的分离。本文利用HSCCC在分离中的优势，通过与其他提取和分离分析技术的结合、以及HSCCC分离方法的优化，围绕枸杞和花椒中化学成分的分离开展了研究工作，以期为HSCCC在天然产物领域的应用提供新的技术支持。具体研究内容如下： 1. 建立了一种高速剪切技术(High-speed shear dispersing emulsifier, HSDE)与高速逆流色谱在线联用快速提取和分离天然活性化合物的方法，并将此联用方法应用于枸杞中类胡萝卜素的分离纯化中。以HSCCC溶剂系统正己烷-二氯甲烷-乙腈(10:4:6.5,v/v)的上相作为提取溶剂，通过HSDE技术进行类胡萝卜素粗样品的提取，HSCCC分离过程采用反相的洗脱-挤出模式，在120 min内完成了整个提取分离过程，得到纯度分别为89%、90%和93%的玉米黄质、玉米黄质单棕榈酸酯和玉米黄质双棕榈酸酯3种类胡萝卜素。该联用方法通过HSDE提取技术和HSCCC分离技术的耦合，实现了在线提取和分离，具有装置设计简单、成本低、易于大量制备的优势，能够在一次运行过程中实现从样品直接获得单体化合物的目的，是一种简捷、高效的在线提取分离方法，非常适用于化学性质不稳定的化合物的分离纯化。 2. 首次建立了一种基于二阶重叠重复进样的洗脱-挤出HSCCC的分离方法，并将其成功地应用于枸杞中玉米黄质、玉米黄质单棕榈酸酯和玉米黄质双棕榈酸酯的分离制备中。以正己烷-二氯甲烷-乙腈(10:3.5:6.5,v/v)作为溶剂系统，采用洗脱-挤出的模式与平衡前进样的方式进行HSCCC分离。整个二阶重叠的洗脱-挤出HSCCC分离过程共运行了651 min，包括3个完整的洗脱-挤出过程，共连续进样9次，分离后得到玉米黄质(28.5 mg)、玉米黄质单棕榈酸酯(45.8 mg)和玉米黄质双棕榈酸酯(161.5 mg)，平均纯度分别为87.9%、88.9%和91.2%。该方法利用洗脱-挤出模式的特点，在第一次分离的最后挤出阶段进行的同时也完成了下一次分离的进样过程，即相邻两次洗脱-挤出分离过程是重叠进行的，其中在整个分离的洗脱和挤出两个阶段均有重复进样过程。与传统的HSCCC分离方法相比，本方法进一步增加了进样量、节省了溶剂和分离时间，可用于复杂样品中分配系数相差较大的目标化合物的大规模分离制备。 3. 在生物活性的导向下，采用硅胶柱色谱、Sephadex LH-20柱色谱、制备薄层色谱、高效液相色谱等多种现代分离技术对单胺氧化酶抑制活性较强的花椒95%乙醇提取物进行了系统的化学成分分离。通过各种波谱技术(1D-NMR, 2D-NMR, HRESIMS, UV, IR)以及与文献数据对照共鉴定了18个化合物的结构，主要有酰胺类、香豆素类和黄酮类，酰胺类化合物1和2是1对顺反异构体，其中化合物1为新化合物。所有化合物均进行了体外的单胺氧化酶A和单胺氧化酶B抑制活性的评价，其中酰胺类化合物3, 4, 5均表现出明显的单胺氧化酶A抑制活性，IC50值分别为19.19，25.06和18.16 μM，而化合物2也显示了一定的单胺氧化酶A抑制活性IC50值为96.73 μM。此外，以异丁羟基酰胺类的顺反异构体1和2为目标分子，利用HSCCC技术的优势对其进行了分离制备。以正己烷-乙酸乙酯-甲醇-水(1:5:1:5, v/v)为两相溶剂体系进行反相模式的HSCCC分离，通过一步分离获得了纯度为82.5%的顺反异构体混合物共3.2 mg。 4. 利用UPLC-QTOF-MS的方法对花椒中筛选的小鼠急性毒性作用较强的二氯甲烷部位提取物进行分析鉴定，通过与文献质谱数据对照以及二级质谱的裂解规律发现其中28个化合物有25个符合酰胺类的质谱碎片特征，共初步鉴定了10个化合物的结构和6个它们的同分异构体，此外还分析了花椒中异丁基酰胺类化合物的质谱碎片裂解途径。 |
| Other Abstract | 无 |
| MOST Discipline Catalogue | 化学 |
| Pages | 126 |
| Language | 中文 |
| Document Type | 学位论文 |
| Identifier | http://ir.licp.cn/handle/362003/29990 |
| Collection | 中科院西北特色植物资源化学重点实验室/甘肃省天然药物重点实验室 |
| Affiliation | 1.中国科学院兰州化学物理研究所; 2.中国科学院大学 |
| Recommended Citation GB/T 7714 | 巩媛. 高速逆流色谱技术在分离制备枸杞和花椒中化学成分的研究[D]. 北京. 中国科学院大学,2021. |
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