开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)
1、拟研究或解决的问题:
天然药物化学是现代有机化学研究的重要方向之一,目前在国际医药市场上天然药物己占30%的市场份额。天然药物的广阔发展前景对天然产物分离技术提出了更高的要求。生物碱类物质是研究最早的具有生物活性的一类天然物质,是重要的天然产物成分,对很多疾病有良好的治疗作用,利用现代分离技术把生物碱从天然产物中分离并纯化,对于开发其药用价值以满足天然产物日益增长的社会需求具有重要的意义。
目前可用于有效分离和大量制备的方法并不多 ,并存在过程繁琐、制备量小和效率较低等缺点。如分离纯化天然产物中生物碱类成分的传统方法主要有柱色谱、大孔吸附树脂、超临界流体萃取、膜分离、高效液相制备色谱等技术。柱色谱在分离纯化方面有全面、系统的优势,但操作繁琐、周期长;大孔吸附树脂和膜分离技术都难以分离得到高纯度的产物;而超临界流体萃取仅适于分离纯化小极性或者非极性的物质;高效液相制备色谱可以得到高纯度的产物,但其成本高,难以实现工业化。
与传统的分离技术相比, 高速逆流色谱( high-speed counter-current chromatography,HSCCC)具有显著的优点。pH 区带精制逆流色谱法是在普通制备型高速逆流色谱分离纯化生物碱类成分的应用基础上发展起来的一种特殊逆流色谱分离制备技术。利用不同结构的生物碱具有不同碱性的特点 ,使用 pH 区带逆流色谱可以将几种结构类似的生物碱成功加以分离 ,并获得较大的分离量。本课题拟采用PH区带精致逆流色谱技术分离纯化具有较强药理活性的钩藤生物碱,以期更好得开发生物碱部位。
2、采用的研究手段
逆流色谱(Countercurrent Chromatography, CCC)的发展最早可以追溯到20世纪40年代,Craig发明了非连续的逆流分溶(Countercurrent Distribution, CCD)装置,20世纪70年代,美国国家健康研宄院的Ito博士在逆流分溶法的基础上,对其进行了改进,发明了逆流色谱,是一种无需使用任何固态支持介质的液—液分配色谱分离技术,它依靠溶质在不相混溶两相间的不同溶解度,并利用变化的离心力场促进两相溶剂的有效混合分离和强化对固定相的保留, 从而实现高效率的色谱分离。传统的色谱技术,如薄层色谱(Thin-layer chromatography, TLC),娃胶柱层析以及高效液相色谱(high-performance liquid chromatography, HPLC),所使用的均为固体基质的固定相。与以上色谱技术不同的是,逆流色谱的固定相与流动相都为液体,因此其具有以固相载体作为固定相的色谱技术无法拥有的很多优点:无样品的不可逆吸收、降解和失活;操作简便,回收率和产品纯度高;可采用不同物化特性的溶剂系统和多样性的操作条件,具有较强的适应性;分离效率高,样品分离量大;适宜放大等。目前高速逆流色谱已日益广泛地应用于天然产物有效成分的分离纯化,在色谱技术领域中的地位日趋重要。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。
PH区带精致逆流色谱是在逆流色谱基础上发展起来的一种新型制备型分离技术。利用物质解离常数和疏水性的不同进行分离, 与普通逆流色谱相比, 其突出特点是在溶剂体系的固定相中加入保留酸(或碱), 同时在流动相中加入洗脱碱(或酸);不同物质洗脱出来时伴随着pH 值的突变。该技术可以得到最小重叠的矩形峰, 同时杂质被集中在峰的两侧, 具有样品分离容量大、分离纯度和分离效率高等优点, 目前已经成功用于多种混合物的分离, 如氨基酸衍生物、肽衍生物、氧杂蒽染料、生物碱及立体异构体等。它继承了逆流色谱高效、固定相无污染等优点, 同时具备进样量高、分离效率高、分离效果好、杂质易收集、可实现pH监控、待分离组分被高度浓缩等优点,并且同其他色谱分离方法一样,拥有反相(分离柱由上半部分的有机固定相和下半部分的水相流动相组成)和正相(有机流动相占据色谱柱上半部分,水相固定相占据下半部分)两种分离模式,能够针对具体问题达到更优效果, 尤其适用于有机碱、有机酸的制备性分离。
3、进度安排
2015年3月03日----3月15日 确定选题,查阅文献,整理数据。
