高速逆流色谱在天然产物分离中的应用

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摘要：高速逆流色谱是一种连续液-液色谱技术，具有无固相载体的优点。现将近年高速逆流色谱在天然产物分离中的应用作一介绍。

关键词：高速逆流色谱；天然产物；应用

中图分类号：O657.7文献标识码：A文章编号：1672-979X(2007)05-0024-04

Application of High-speed Counter-current Chromatography in Isolation of Natural Products

ZHAO Ying

(School of Pharmaceutical Sciences, Shandong University, Jinan 250012, China)

Abstract：High-speed countercurrent chromatography (HSCCC) is one kind of continuous liquid-liquid distribution chromatography with the unique feature of eliminating the use of a solid support. This paper reviews the application of HSCCC in the isolation of natural products.

Key words：high-speed countercurrent chromatography; natural product; application

20世纪80年代，美国国立卫生研究院（National Institutes of Health，NIH）Ito等在液-液分配色谱的基础上发明了高速逆流色谱（high-speed countercurrent chromatography，HSCCC）。HSCCC技术主要有离子对逆流色谱（ion-pair countercurrent chromatography）、pH区带逆流色谱（pH-zone-refining countercurrent chromatography）及多维逆流色谱（multidimensional countercurrent chromatography）[1]。HSCCC是一项高效快速的液-液分配色谱技术，由于该色谱无需固相载体支持，避免了因不可逆吸附而引起的样品损失、变性等问题，特别适用于分离（单离）极性物质和用其他分离方法易引起结构变化的物质。随着方法的改进[2]，用该法进行天然产物分离制备的量和纯度都有了极大的提高，国内外已广泛用于生物碱类、黄酮类、苷类等化合物的分离。现对HSCCC及其在天然产物分离中的应用作一介绍。

1HSCCC在天然产物分离中的应用

1.1生物碱类

Liu等[3]用HSCCC，以正己烷-乙酸乙酯-甲醇-水（5:5:7:5，v/v）为溶剂体系，从吴茱萸[Evodia rutaecarpa (Juss.) Benth.]分离纯化得到5个生物碱类化合物，纯度分别为98.7％，98.4％，96.9％，98.0％和97.2％。蒋凯等[4]用HSCCC，以氯仿-甲醇-0.2 mol/ L HCl（10:3:3，v/v）为溶剂系统，从黄花乌头[Aconitum coreanum (Ll.) Rapaics]分离并鉴定了8个C20二萜生物碱。

1.2黄酮类

Zhou等[5]用HSCCC从短瓣金莲花（Trollius ledebouri Reichb.）分离得到2个黄酮苷类、1个未知化合物（纯度均在97.0%以上）和1个部分纯化的组分（纯度为85.1％，随后用半制备型HPLC纯化），其溶剂体系为乙酸乙酯-正丁醇-水（2:1:3，v/v）。土茯苓为百合科菝葜属植物光叶菝葜（Smilax glabra Roxb.）的干燥根茎，Du等[6]用制备型HSCCC对落新妇苷进行分离纯化，一次分离粗提物1.5 g，以正己烷-正丁醇-水（1:1:2，v/v）为溶剂体系，得到落新妇苷和异落新妇苷。利用HSCCC分离的其他黄酮类化合物见表1。

表 1利用HSCCC分离黄酮类化合物

1.3倍半萜

木香是菊科植物木香（Aucklandia lappa Decne）的干燥根，其中广木香内酯和去氢-α-姜黄烯具有抗菌、抗病毒和止痛等作用。Li等[16]用制备型HSCCC，以石油醚-甲醇-水（5:6.5:3.5，v/v）的上相作为固定相，成功分离纯化了广木香内酯和去氢-α-姜黄烯，纯度分别为100％和99.6％。Ma等[17]利用HSCCC从新疆一枝蒿（Artemisia rupestris L.）二氯甲烷提取物中分离得到一枝蒿酮酸，纯度大于98.0％，其中以正己烷-乙酸乙酯-甲醇-水（6:4:3.5:6.5， v/v）的上相和0.5％的醋酸为固定相。Yan等[18]利用HSCCC从姜科植物温郁金（Curcuma wenyujin）根茎的挥发油中成功分离得到吉玛酮和莪术二酮，溶剂系统为石油醚-乙醇-乙醚-水（5:4:0.5:1，v/v），纯度大于95.0％。

1.4醌类

紫草（Lithospermum erythrorhizon Sieb. et Zucc.）含萘醌类色素：紫草素、乙酰紫草素等，Lu等[19]用HSCCC，以正己烷-乙酸乙酯-乙醇-水（16:14:14:5，v/v）为溶剂体系，从52 mg紫草粗提物（含38.9％紫草素）中分离纯化得到紫草素19.6 mg（纯度为98.9％），回收率为96.9％，完成一次分离用时200 min。何首乌为蓼科植物何首乌（Polygonum multiflorum Thunb.）的块根，主要含有蒽醌类、二苯乙烯苷等活性成分，Yao等[20]利用HSCCC分离其乙醚、正丁醇和水的提取物，流动相分别为正己烷-乙酸乙酯-甲醇-水（3:7:5:5，v/v），乙酸乙酯-甲醇-水（50:1:50，v/v）和乙酸乙酯-正丁醇-水（20:1:20，v/v）的下相，共得到9个化合物，纯度均大于97.0％，其中5个是蒽醌类化合物。

1.5苯丙酸类

丹参为唇形科植物丹参（Salvia miltiorrhiza Bge.）的干燥根及根茎，其所含丹酚酸B具有强烈的抗氧化和清除氧自由基的活性。Chen等[21]用HSCCC分离纯化丹参水溶性成分丹酚酸类物质，制备丹酚酸B化学对照品，其纯度为98.6％，采用的溶剂体系为正己烷-乙酸乙酯-水-甲醇（1.5:5:5:1.5），上相做固定相，下相做流动相。

1.6香豆素类

近来研究表明，香豆素类及结构相关的化合物具有抑制HIV的活性，此类化合物可能对AIDS有治疗作用。白芷为伞形科植物白芷[Angelica dahurica（Fisch.ex Hoffm.）Benth.et Hook. f.]的干燥根，Wei等[22]利用制备型HSCCC从白芷中成功分离纯化了戊烯氧呋豆素、氧化前胡内酯和异欧前胡素，纯度大于98.0％，采用的溶剂体系为正己烷-乙酸乙酯-甲醇-水（1:1:1:1和5:5:4.5:5.5，v/v）。Liu等利用制备型HSCCC，以石油醚-乙酸乙酯-甲醇-水（5:5:7:4，v/v）为溶剂体系，从紫花前胡（Radix Peucedani）中分离纯化了6个香豆素类化合物，纯度分别为88.3 ％，98.0 ％，94.2 ％，97.1 ％，97.8 ％和98.4 ％，若利用HSCCC再作一次分离，溶剂体系为石油醚-乙酸乙酯-甲醇-水（5:5:4:5，v/v），紫花前胡苷元（nodakenetin）的纯度可达到99.4％[23]。Liu等[24]还用HSCCC，以正丁醇-甲醇-0.5%醋酸（5:1.5:5，v/v）为溶剂体系，从Cortex fraxinus中分离纯化了4个香豆素类化合物，纯度分别为97.6％，99.5％，97.2％和98.7％。

1.7苷类

仙茅（Curculigo orchioides Gaertn.）是中医常用的补肾壮阳药物，具有许多生物活性，如抗骨质疏松、抗衰老、抗炎症反应、增强免疫力等。Peng等[25]利用制备型HSCCC从仙茅中成功分离纯化了仙茅苷和仙茅苷乙，纯度分别为96.5％和99.4％，并研究了一些参数，包括溶剂体系为乙酸乙酯-乙醇-水（5:1:5，v/v），分离温度、流动相流速和仪器的转速。

Zhou等[26]用制备型HSCCC对栀子（Gardenia jasminoides Ellis）的果实京尼平苷进行了大规模的分离纯化，一次分离粗提物1 g，溶剂体系为乙酸乙酯-正丁醇-水（2:1.5:3，v/v），得到京尼平苷的纯度大于98％。Li等[27]用HSCCC对连翘（Forsythia suspensa(Thunb.)Vahl）的果实50.0％乙醇粗提物进行了分离纯化，以正己烷-乙酸乙酯-甲醇-水（1:9:1:9，v/v）为溶剂体系，得到连翘苷的纯度大于98.6％。

1.8木脂素类

板蓝根（Radix Isatidis）为十字花科植物菘蓝（Isatis indigotica Fort.）的干燥根，有清热解毒、凉血利咽功能，有抗菌、抗病毒、抗内毒素和抗肿瘤等药理作用。Peng等[28]用制备型HSCCC从板蓝根成功地分离纯化了clemastanin B和indigoticoside A，纯度分别为94.6％和99.0％，其中溶剂体系为乙酸乙酯-正丁醇-水（2:7:9，v/v）。Peng等[29]还用制备型HSCCC，以正己烷-乙酸乙酯-甲醇-水（1:0.9:1:0.9，v/v）为溶剂体系，对经D-101大孔吸附树脂处理的北五味子[Schisandra chinensis（Turcz.）Baill.]粗提物进行了分离纯化，得到五味子素和戈米辛A，纯度均大于99.0％，用时小于3 h。Huang等[30]用HSCCC，以正己烷-甲醇-水（35:30:3，v/v）为溶剂体系，从北五味子的石油醚提取物中成功分离纯化了去氧五味子素和γ-五味子素，纯度分别为98.0％和96.0％。

1.9其他

腐败菌素为亲脂性环肽类化合物，具有多种生物活性，其杀虫活性和植物毒性广为人知，还有细胞毒性，在医学上可能有重大意义。Seger等[31]首先利用液－液提取和Sephadex LH-20浓缩得到粗提物，再利用HSCCC分离纯化得到腐败菌素A、B和E，纯度大于98.0％，总收率大于40.0%。

2结论和展望

Ito[32]为了帮助科学家们更好的应用HSCCC，总结了许多使用经验。HSCCC分离效果与仪器参数和溶剂体系的选择关系密切，其中溶剂体系的选择是至关重要的一步，占总工作量的90.0%。溶剂体系应符合以下要求：（1）样品在溶剂体系中性质稳定且溶解度足够大；（2）溶剂体系的两相有适当的体积比，以免溶剂浪费；（3）样品在溶剂体系中有合适的分配系数K（0.5≤K≤1.0）；（4）溶剂体系应保证适当的固定相保留值。

HSCCC的优点有：溶剂体系的组成与配比灵活，从理论上讲可适用于任何极性范围的样品分离；仪器操作简单，对样品的预处理要求低；避免了有效成分被固相载体的不可逆性吸附，理论上样品的回收率可达100％；峰的保留相对标准偏差小于2％，重现性好；有机溶剂消耗少，无损失、无污染；分离效率高和大制备量分离等。与制备HPLC相比，HSCCC不存在色谱柱污染的问题，且进样量较大，最多可达几g，是HPLC的l04~l05倍；而与常压和低压色谱相比，HSCCC的分离能力强，有些样品经过一次分离就可以得到1个甚至多个单体，并且分离时间也较短，一般几小时就可以完成一次分离。

自HSCCC问世以来，在天然产物的提取纯化中发挥着很大的优势，应用前景十分广阔。HSCCC的任何关键性进展都有可能对天然产物的研究产生深远的影响，是值得关注的研究领域。目前HSCCC主要用于定性、分离制备，定量分析少见报道，随着研究的深入，HSCCC也会用于定量分析。例如高速逆流色谱-质谱（HSCCC-MS）联用，这将为HSCCC开拓更加广阔的应用领域。

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