高效液相色譜在中藥分析中的應(yīng)用研究進(jìn)展

楊貴金 韋雅樓 秦青青 吳曉燕 王煒

摘要：本文簡(jiǎn)要介紹高效液相色譜技術(shù)的歷史發(fā)展，對(duì)幾種常見(jiàn)的高效液相色譜和近期發(fā)展起來(lái)的一些新型高效液相色譜的研究進(jìn)展、應(yīng)用及前景進(jìn)行綜述。

關(guān)鍵詞：高效液相色譜;中藥分析;應(yīng)用研究

色譜法是利用混合物中各組分在兩相中分配系數(shù)不同，當(dāng)流動(dòng)相推動(dòng)樣品中的組分通過(guò)固定相時(shí)，在兩相中進(jìn)行連續(xù)反復(fù)多次分配，從而形成差速移動(dòng)，達(dá)到分離的方法[1-3]。根據(jù)流動(dòng)相的狀態(tài)可分為氣相色譜法和液相色譜法。在液相色譜中，采用顆粒十分細(xì)的高效固定相并采用高壓泵輸送流動(dòng)相，全部工作通過(guò)儀器來(lái)完成。這種色譜稱(chēng)為高效液相色譜（HPLC）。20 世紀(jì)60 年代后期，由于新型柱填料高壓輸液泵和高靈敏度檢測(cè)器的出現(xiàn)，才使液相色譜快速發(fā)展起來(lái)，并發(fā)展成為高效液相色譜。本文簡(jiǎn)要介紹高效液相色譜技術(shù)的歷史發(fā)展，對(duì)幾種常見(jiàn)的高效液相色譜和近期發(fā)展起來(lái)的一些新型高效液相色譜的研究進(jìn)展、應(yīng)用及前景進(jìn)行綜述。

1 高效液相色譜的歷史發(fā)展

1903年，M.S.Tswett 發(fā)表了題為“一種新型吸附現(xiàn)象及在生化分析上的應(yīng)用”的研究論文，文中第一次提出了應(yīng)用吸附原理分離植物色素的新方法。1906 年，他命名這種方法為色譜法。這種簡(jiǎn)易的分離技術(shù)，奠定了傳統(tǒng)色譜法基礎(chǔ)。高效液相色譜的發(fā)展始于20世紀(jì)60年代中后期。60年代末科克蘭、哈伯、荷瓦斯、莆黑斯、里普斯克等人開(kāi)發(fā)了世界上第一臺(tái)高效液相色譜儀，開(kāi)啟了高效液相色譜的時(shí)代。1971年科克蘭等人出版了《液相色譜的現(xiàn)代實(shí)踐》一書(shū)，標(biāo)志著高效液相色譜法正式建立。1975 年Small發(fā)明了以離子交換劑為固定相、強(qiáng)電解質(zhì)為流動(dòng)相，采用抑制型電導(dǎo)檢測(cè)的新型離子色譜法。在此后的時(shí)間里，高效液相色譜成為最為常用的分離和檢測(cè)手段，在有機(jī)化學(xué)、生物化學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥物學(xué)與檢測(cè)、化工、食品科學(xué)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、商檢和法檢等方面都有廣泛的應(yīng)用。

2 幾種常見(jiàn)高效液相色譜

根據(jù)分離機(jī)制不同，高效液相色譜可分四大基礎(chǔ)類(lèi)型：分配色譜、吸附色譜、離子交換色譜、凝膠色譜。

2.1 分配色譜法

分配色譜法是四種液相色譜法中應(yīng)用最廣泛的一種。它類(lèi)似于溶劑萃取，溶質(zhì)分子在兩種不相混溶的液相即固定相和流動(dòng)相之間按照它們的相對(duì)溶解度進(jìn)行分配。一般將分配色譜法分為液液色譜和鍵合相色譜兩類(lèi)。液液色譜的固定相是通過(guò)物理吸附的方法將液相固定相涂于載體表面。在液液色譜中，為了盡量減少固定相的流失，選擇的流動(dòng)相應(yīng)與固定相的極性差別很大。

鍵合相色譜的固定相是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)將有機(jī)分子鍵合在載體或硅膠表面上。目前，鍵合固定相一般采用硅膠為基體，利用硅膠表面的硅醇基于有機(jī)分子之間成鍵，即可得到各種性能的固定相。一般來(lái)說(shuō)，鍵合的有機(jī)基團(tuán)主要有兩類(lèi)：疏水基團(tuán)、極性基團(tuán)。疏水基團(tuán)有不同鏈長(zhǎng)的烷烴（C8和C18）和苯基等。極性基團(tuán)有丙胺基、氰乙基、二醇、氨基等。與液液色譜類(lèi)似，鍵合相色譜也分為正相鍵合相色譜和反相鍵合相色譜。

2.2 吸附色譜法

吸附色譜又稱(chēng)液固色譜，固定相為固體吸附劑。這些固體吸附劑一般是一些多孔的固體顆粒物質(zhì)，在它的表面上通常存在吸附點(diǎn)。因此吸附色譜是根據(jù)物質(zhì)在固定相上的吸附作用不同來(lái)進(jìn)行分離的。常用的吸附劑有氧化鋁、硅膠、聚酰胺等有吸附活性的物質(zhì)，其中硅膠應(yīng)用最為普遍。吸附色譜具有操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。一般來(lái)說(shuō)液固色譜最適于分離那些溶解在非極性溶劑中、具有中等相對(duì)分子質(zhì)量且為非離子性的試樣。此外，液固色譜還特別適于分離色譜幾何異構(gòu)體。

2.3 離子交換色譜法

離子交換色譜是利用被分離物質(zhì)在離子交換樹(shù)脂上的離子交換勢(shì)不同而使組分分離。一般常用的離子交換劑的基質(zhì)有三大類(lèi)：合成樹(shù)脂、纖維素和硅膠。作為離子交換劑的有陰離子交換劑和陽(yáng)離子交換劑。流動(dòng)相一般為水或含有有機(jī)溶劑的緩沖液。離子交換色譜特別適于分離離子化合物、有機(jī)酸和有機(jī)堿等能電離的化合物和能與離子基團(tuán)相互作用的化合物。它不僅廣泛應(yīng)用于有機(jī)物質(zhì)，而且廣泛地應(yīng)用于生物物質(zhì)的分離，如氨基酸、核酸蛋白質(zhì)、維生素等。

2.4 凝膠色譜法

凝膠色譜又稱(chēng)尺寸排斥色譜。與其他液相色譜方法不同，它是基于試樣分子的尺寸大小和形狀不同來(lái)實(shí)現(xiàn)分離的。凝膠的空穴大小與被分離的試樣的大小相當(dāng)。太大的分子由于不能進(jìn)入空穴，被排除在之外，隨流動(dòng)相先流出。小分子則進(jìn)入空穴，與大分子所走的路徑不同，最后流出來(lái)。中等分子處于兩者之間。常用的填料有瓊脂糖凝膠、聚丙烯酰胺。流動(dòng)相可根據(jù)載體和試樣的性質(zhì)，選用水或有機(jī)溶劑。凝膠色譜分辨力高，不會(huì)引起變性，可用于分離相對(duì)分子量高的（大于2000）的化合物，但其不適于分離相對(duì)分子質(zhì)量相似的試樣。

從應(yīng)用的角度講，以上四種基本類(lèi)型的色譜法實(shí)際上是相互補(bǔ)充的。對(duì)于相對(duì)分子質(zhì)量大于10000的物質(zhì)的分離主要適合選用凝膠色譜;低相對(duì)分子質(zhì)量的離子化合物的分離較適合選用離子交換色譜;對(duì)于極性小的非離子化合物最適用分配色譜;而對(duì)于要分離非極性物質(zhì)、結(jié)構(gòu)異構(gòu)，以及從脂肪醇中分離脂肪族氫化合物等最好要選用吸附色譜。

3 新型高效液相色譜

高效液相色譜作為物質(zhì)分離的重要工具，在各個(gè)方面都取得了很大的發(fā)展，出現(xiàn)了許多的新型色譜。在分配機(jī)制方面，親和色譜則根據(jù)另一類(lèi)分配機(jī)制而進(jìn)行分離的新型色譜。它是利用生物大分子與其相應(yīng)互補(bǔ)體間特異識(shí)別能力進(jìn)行多次差別分離的一種色譜。其具有選擇性高、操作條件溫和的特點(diǎn)。在流動(dòng)相方面，超臨界流體色譜以超臨界流體為流動(dòng)相?；旌衔镌诔R界流體色譜上的分離機(jī)理與氣相色譜及液相色譜一樣，即基于各化合物在兩間的分配系數(shù)不同而得到分離。超臨界流體色譜融合了氣相色譜和液相色譜的一些特征，具有比氣相色譜和液相色譜更廣泛應(yīng)用范圍。在固定相方面，高分子手性固定相實(shí)現(xiàn)了手性藥物的 分離。

4 高效液相色譜在中藥分析中的應(yīng)用前景

中藥研究的大趨勢(shì)是全成分分析，通過(guò)對(duì)從單味藥到復(fù)方的不同配伍、煎煮時(shí)間等的研究，才能發(fā)現(xiàn)中藥中化學(xué)成分的變化規(guī)律，找到中藥機(jī)理之間的有機(jī)聯(lián)系。中藥成分繁多，且各種成分的性質(zhì)遍布所有極性段、酸堿范圍。實(shí)現(xiàn)多成分分析的最簡(jiǎn)單途徑即在一根足夠長(zhǎng)的色譜柱上，采用溫和的流動(dòng)相，在足夠長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)洗脫。但這與現(xiàn)代分析要求的簡(jiǎn)便快速相悖。通過(guò)大量的應(yīng)用研究表明，高效毛細(xì)管電泳在分析中藥成分，尤其在分析高極性化學(xué)成分方面有較大優(yōu)勢(shì)，在分析大量的復(fù)方制劑方面顯示了較高的能力。由于毛細(xì)管幾乎不會(huì)出現(xiàn)高效液相色譜分析中常出現(xiàn)的柱床污染現(xiàn)象，而且用過(guò)的毛細(xì)管柱只需很短的時(shí)間進(jìn)行沖洗后，即可以進(jìn)行第二個(gè)樣品的分析，快速高效且分辨率很高。

參考文獻(xiàn)：

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