天然产物分离策略与方案
化学先生 / 2019-07-26
天然产物的分离过程是一个系统工程，天然产物分离的难易程度取决于分离对象中化合物的数目与性质。通常，天然产物中的成分比较复杂,仅仅采用一种分离手段，很难达到分离的目的和要求。例如，要从含有成百上千种成分的植物提取物中分离出一种生物活性成分则是一项十分艰巨的任务，可能要采用多种分离方法和涉及许多步骤才能完成分离工作。实际工作中,往往是将若干分离纯化技术联合使用。在此过程中，选择合理纯化技术固然重要,然而如何将这些技术合理的组合和灵活运用也是成功分离的前提。Schwind等[)在从菊科植物灰毛菊(Xeranthemum cylindraceum )中分离纯化含腈基的成分时,采用了低压液相色谱、中压液相色谱、高压液相色谱、离心薄层色谱和液滴逆流色谱等多项技术。在这类情况下，配合使用各种色谱技术是解决问题的最佳途径。
所谓分离的策略，即指实现分离所选择的技术及相互间的配合使用，它取决于下列几个因素[5 ;①提取方法;②提取物或混合物样品的复杂程度;③样品的制备;④样品的极性;⑤样品的稳定性;⑥样品的溶解度;⑦样品量;⑧分离技术的互补性。在确定一种分离策略时，挑选些选择性 差别尽可能大的方法通常是有 益的，这可通过变换分离方式来实现。此外，如果在分离的整个过程中只采用一种固定相,则可通过改变洗脱剂来最大限度地增加分离的选择性。
随着分离的进行,操作规模会不断减少，即随着产物纯度的不断提高,样品量会逐步减少。这意味着开始采用的分离步骤应能分离较大量的样品采用相对便宜的固定相(如硅胶、氧化铝、聚酰胺或XAD离子交换树脂)进行各种常规柱色谱分离。只在较少的情况下才首先进行凝胶分离:①需要对样品先进行初步纯化，除去可能不可逆吸附于固定相上的成分，提高分离效率和使用寿命;②分离的最后阶段样品量很少，可以为高效液相色谱柱的容量所接受:③分离度很高。在分离的初始阶段采用反相硅胶进行常规柱色谱分离,要比用正相色谱分离昂贵很多。但反相硅胶产生的不可逆吸附较少，可反复使用。
大极性天然产物的分离是分离科学的一个难点，如多糖，肽类、皂苷等都具有独特的生物活性,因此,寻找简单、温和的分离方法或这些方法的组合是必要的。①液液分配与液相色谱配合使用:②液液分配与分子排阻色谱配合使用，利用Sephadex LH-20及ToyopearlHW进行分子排阻色谱凝胶过滤,对天然产物的分离起着重要作用。凝胶可根据混合物中各组分相对分子质量大小的不同对其进行分离，非常适合从样品中除去聚合物等高分子成分。减少给后续逆流色谱或加压液相色谱分离带来的麻烦。Sephadex LH-20凝胶过滤不仅可作为一-种有效的初步分离手段，还可被用于最后的分离，以除去其中残留的微量固体杂质、盐类或其他外来物质。当纯化合物的量很少时，人们喜欢在分离的最后阶段使用Sephadex LH-20进行纯化以减少样品的损失;③分子排阻色谱与液相色谱配合使用,大极性营类成分可用分子排阻色谱及随后的液相色谱法纯化。除此之外，配合使用分子排阻色谱和液相色谱法，可方便地对单宁类成分进行纯化;④聚合物担体的配合使用，在分离的开始阶段,将高极性样品通过聚合物担体可很好地除去其中的亲水性杂质(如氨基酸、糖类等)。典型的分离过程是先用大孔树脂(Diaion HP-20或类似型号的大孔树脂)分段，然后进行常压硅胶柱色谱和(或)C18半制备型高压液相色谱分离。初步分离纯化大极性成分的另一方法是使用Amberlite XAD-2树脂，该树脂常被用于从体液中可逆地吸附药物，在得到目标组分之后再采用其他吸附剂进-“ 步分离单体;⑤不同液相色谱法配合使用，如配合使用快速色谱，中压液相色谱和半制备型高压液相色谱法。
对于亲脂性化合物可以将液相色谱与薄层色谱法配合使用。考虑到经济因素及易于操作的特点,人们大多配合使用常规硅胶柱色谱和制备型薄层色谱来分离亲脂性化合物。一种更快速的方法 是先采用减压液相色谱法进行初步分离，然后再进行离心薄层色谱分离,薄层色谱的分辨率足以保证得到化合物纯品。快速色谱适用于对粗品进行快速的初步分离,但它不具备其他现代色谱技术的分辨率。因此，为了获得化合物纯品,经常需将快速色谱技术与一种具有高分辨率的色谱技术配合使用。
在拟定天然产物分离方案时要考虑下列基本原则:①首先查阅国内外文献资料,掌握被提取原料中所含的化学成分、目标成分的稳定性、共存杂质的类型。了解被提取原材料的基源、产地、提取部位质量优劣,进行基源和质量鉴定;②根据提取原料的质地选择粉碎条件,已知成分的极性大小,共存杂质的理化性质,选择适宜的提取溶剂和确定溶剂的用量;③根据被提取成分的稳定性和溶剂的溶解性设定提取温度、时间、次数、除杂方法、溶剂回收的要求和注意事项;④根据目标成分的要求，设计分离方案，达到预期目的，综合使用各种色谱技术的同时，应充分考虑被提取物质的性质和所选用色谱技术的原理。
对于提取分离工艺路线的设计，对天然产物中相关化学成分的分析是基础。通过查阅文献分析其所含的有效成分、药理作用，充分考虑其合理性，再根据提取原理和预实验的结果,选择适宜的提取分离路线,这样，才能得到比较好的分离度和回收率。
闽ICP备15011996号-4
|
闽公网安备32011202000099号
|
