高速逆流色譜分離純化中藥化學(xué)成分的研究

趙旭升

（青海民族大學(xué) 藥學(xué)院，青海西寧 810007）

中國(guó)傳統(tǒng)中藥所具備的藥效是得到世界公認(rèn)的，為了對(duì)中藥展開(kāi)深入的開(kāi)發(fā)和利用，有必要搞清具體的有效成分。關(guān)于中藥成分的分離，此前使用的很多分離純化技術(shù)都難以讓這個(gè)復(fù)雜的過(guò)程取得令人滿意的效果。傳統(tǒng)的分離方法對(duì)部分組分的分離非常受限，尤其是結(jié)構(gòu)類似、性質(zhì)相似、含量不高且不可結(jié)晶的組分，在實(shí)際分離過(guò)程中容易出現(xiàn)樣品變性、回收率不高、吸附損耗率高等問(wèn)題。美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生院的Yiochiro Ito博士在20世紀(jì)80年代發(fā)明了一種新型液-液萃取和分配色譜分離法，即高速逆流色譜法（High-speed Countercurrent Chromatography，簡(jiǎn)稱HSCCC）。

1 HSCCC工作原理

HSCCC是基于液-液分配原理，通過(guò)不同物質(zhì)在兩相中的差異化分配系數(shù)進(jìn)行成分分離的有效方法。每臺(tái)高速逆流色譜儀的組成都比較固定，包括輸液泵、檢測(cè)器、工作站、分離柱、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和餾分收集器等。關(guān)于固定相的選擇，將預(yù)先做好平衡處理的兩相溶劑選擇一相進(jìn)行螺旋管柱填充，以一定流速將流動(dòng)相泵入高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的螺旋管柱中。判斷體系達(dá)到平衡的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)就是觀察流出液體是否分層，這時(shí)就可以將樣品注入高速逆流色譜體系中，螺旋管分離柱的分離操作是根據(jù)兩相中不同成分的差異化分配系數(shù)完成的，借助數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和工作站完成分離結(jié)果的記錄。在儀器運(yùn)行過(guò)程中有多種方式去控制分離效果，比如選擇溶劑系統(tǒng)，調(diào)節(jié)柱溫、樣品濃度、體積流量、洗脫方式、流動(dòng)相的轉(zhuǎn)速等。此外，檢測(cè)器的合理選擇要根據(jù)檢測(cè)樣品的特征進(jìn)行，常用的有紫外-可見(jiàn)光檢測(cè)器（UV-Vis）、蒸發(fā)光散射檢測(cè)器（ELSD）、質(zhì)譜檢測(cè)器（MS）和薄層色譜檢測(cè)器（TLC）。

2 HSCCC特點(diǎn)

HSCCC分離技術(shù)具有產(chǎn)品純度高、分離效率高、溶劑消耗量低、制備量高且不吸附、不粘染的特點(diǎn)。HSCCC的具體應(yīng)用不單單局限于非極性化合物，也同樣適用于極性化合物，在中藥粗提物的不同組分純化精制、分離中也有很好的應(yīng)用價(jià)值。就現(xiàn)階段情況而言，已經(jīng)開(kāi)發(fā)高速逆流色譜儀主要有兩種類型，一是分析型，主要用于中藥化學(xué)成分的定量分析，二是制備型，主要用于中藥化學(xué)成分的分離制備?；谶@些特點(diǎn)，HSCCC在多個(gè)不同領(lǐng)域都實(shí)現(xiàn)了有效應(yīng)用，比如生物醫(yī)藥、食品生產(chǎn)、環(huán)境分析等。

3 中藥的有效化學(xué)成分

以天然產(chǎn)物為材料來(lái)源的中藥里，有效的化學(xué)成分可大致分為生物堿、苷類、類黃酮、萜類、蒽醌、木脂素、香豆素和酚性化合物等。

4 高速逆流色譜分離各類中藥化學(xué)成分

4.1 生物堿類

生物堿是中藥有效化學(xué)成分中的一類重要組成，其存在有藥物發(fā)展價(jià)值和治療重要疾病價(jià)值的天然含氮化合物，廣泛存在于植物體內(nèi)，屬于一種中藥活性成分，具有極高的生理活性和非常復(fù)雜的氮雜環(huán)結(jié)構(gòu)，加之同時(shí)含有多種生物堿，極大增加了分離有效化學(xué)成分的難度。當(dāng)前HSCCC分離生物堿類成分使用的溶劑體系主要以石油醚、乙酸乙酯、甲醇、水為主，應(yīng)用有，分離黃柏中小檗堿、黃柏堿、巴馬丁和白瓜蔞堿[1]，分離藜蘆中甾體類生物堿等；另采用其他溶劑體系提取生物堿的有，分離延胡索提取物中脫氫紫堇堿和海罌粟堿，分離小花黃堇中延胡索乙素和原阿片堿，分離夏天無(wú)中原阿片堿、蘇元胡堿甲和比枯枯靈，分離巖黃連中脂溶性生物堿等。

4.2 苷類

HSCCC分離純化中藥中有效化學(xué)成分苷類化合物，主要以醋酸乙酯-水為溶劑體系基本組成，輔助溶劑為甲醇、乙醇、正丁醇、氯仿等。分離苷類化合物應(yīng)用如：分離大紅花紅景天、淫羊藿苷粗提物得到紅景天苷、淫羊藿苷，分離甘草粗提物獲得甘草苷和芒柄花苷，分離油橄欖葉得到橄欖苦苷，從甜茶粗提物中同步進(jìn)行分離制備甜茶苷[2]等；陳濤等通過(guò)HSCCC分離制備川西獐牙菜中1-O-櫻草糖-3,7,8-三甲氧基口山酮和異葒草苷獲得很好的效果[3]；另以正丁醇-甲基叔丁基醚-乙腈-水-三氟乙酸（2∶2∶1∶5∶0.01，V/V）為兩相溶劑體系，分離桑葚花色苷粗提物得到飛燕草素-3-葡萄糖苷、矢車菊素-3-葡萄糖苷和天竺葵素-3-葡萄糖苷，其含量和純度分別為17.4、33.7、9.8mg/100mg和92.27%、94.05%、90.82%。

4.3 類黃酮

類黃酮是中藥植物中分布最廣泛的天然化合物之一，常以游離態(tài)或與糖結(jié)合成苷的形式存在。關(guān)于黃酮苷類和游離黃酮類成分的分離，在高速逆流色譜儀分離的具體過(guò)程中溶劑系統(tǒng)是不同的，常以乙酸乙酯-水為主要組成，再根據(jù)不同藥材選用甲醇、乙醇、正丁醇、氯仿等為輔助溶劑。

4.4 萜類

萜類化合物是一類由甲戊二羥酸（mevalonic acid，MVA）衍生而成的、基本碳架上多具有2個(gè)或2個(gè)以上的異戊二烯單位（C5單位）結(jié)構(gòu)特征的化合物，廣泛分布于中藥植物中。HSCCC純化分離萜類有效成分多以正己烷-乙酸乙酯-水為溶劑體系，另根據(jù)不同中藥選用甲醇、乙醇、乙腈、正丁醇、氯仿為輔助溶劑從而達(dá)到最佳效果。如：從山芝麻中分離制備出山芝麻酸、山芝麻酸甲酯、山芝麻寧酸、山芝麻寧酸甲酯、白樺酯酸和齊墩果酸6 個(gè)三萜類化合物，分離白胡椒得到了3，7-二甲基-2-辛烯-1，6，7-三醇（35mg，95.8 %）、對(duì)薄荷烷-1，2，8-三醇-2-O-β-D 葡萄糖苷（55mg，96.1 %）、5-羥基龍腦-2-O-β-D 葡萄糖苷（40mg，96.3 %），分離靈芝獲得靈芝萜烯酮醇等[4]。

4.5 蒽醌類

已有報(bào)道中藥中蒽醌類化合物具有止瀉、止血、抗菌、抗病毒、降血脂等功效。由于中藥中所含醌類化合物常是多種性質(zhì)相似的化合物組合，采用一般提取方法往往只得到一種混合物。應(yīng)用HSCCC就可將蒽醌類化合物做進(jìn)一步分離純化。如：采用石油醚-乙酸乙酯-甲醇-水為兩相溶劑系統(tǒng)分離大黃得到的大黃蒽醌類成分，分離決明子得到的橙黃決明素、alaternin、1-甲氧基-2-羥基大黃素、黃決明素、1-O-甲基大黃素、決明素、大黃素；以三氯甲烷-甲醇-水（4∶3∶2）為溶劑系統(tǒng)，對(duì)何首烏粗提物中蒽醌類化合物進(jìn)行分離得到了大黃素、大黃素-8-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、大黃素甲醚-8-O-β-D-吡喃葡萄糖苷和羥基大黃素。

4.6 木脂素和香豆素

木脂素通常存在于植物中樹(shù)脂和木部中，很少存在于隱花植物，多數(shù)呈游離狀態(tài)，少數(shù)與糖結(jié)合成苷而存在，因此得名木脂素類。香豆素及其衍生物在植物界中也有著廣泛的分布。木脂素大多具有聯(lián)苯環(huán)辛二烯母核，是一類極性低的小分子化合物，因此在五味子分離制備木脂素類成分過(guò)程中采用正己烷-乙酸乙酯-甲醇-水兩種體積比溶劑系統(tǒng)，得到五味子醇甲、戈米辛J、五味子醇乙、五味子酯甲和五味子甲素5中單體成分，純度分別為98.74%、94.32%、99.53%、94.23%和 98.68%；選擇正己烷-醋酸乙酯-甲醇-水（1.5∶2.5∶2∶1.5）為HSCCC 溶劑系統(tǒng)，從裂葉獨(dú)活根中分離制備高質(zhì)量分?jǐn)?shù)的二氫歐山芹醇乙酸酯、蛇床子素、二氫歐山芹醇當(dāng)歸酸酯3種香豆素類成分；以石油醚-乙酸乙酯-甲醇-水（5∶5∶5∶4）作為HSCCC分離的溶劑體系，分離前胡提取物得到前胡香豆素Ⅱ、北美芹素、白花前胡甲素、補(bǔ)骨脂素。

4.7 酚性化合物

中藥酚性化合物廣泛存在于植物中的次生代謝產(chǎn)物中，對(duì)這類物質(zhì)進(jìn)行提取分離時(shí)，由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且不穩(wěn)定，運(yùn)用HSCCC法時(shí)要注意選用強(qiáng)極性的溶劑系統(tǒng)。如：分離油橄欖葉中的多酚類化合物，采用最佳溶劑系統(tǒng)HEMW（1.2∶8.8∶1.7∶8.3，V/V）得到橄欖苦苷、木犀草素-4＇-O-β-D-葡萄糖苷和羥基酪醇；采用溶劑系統(tǒng)為正己烷-乙酸乙酯-甲醇-水（1∶7∶0.5∶3，V/V），從訶子粗提物中分離制備訶子酸、訶黎勒酸、鞣花酸三種高分子量酚酸類化合物獲得很好的效果[5]。

5 結(jié)語(yǔ)

自從HSCCC被提出和應(yīng)用，其在中藥有效化學(xué)成分純化分離中就凸顯了強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)，擁有廣闊的應(yīng)用前景。HSCCC的每個(gè)關(guān)鍵性進(jìn)步發(fā)展都將深遠(yuǎn)地影響著中藥成分研究。致力于HSCCC技術(shù)的完善，將其與多種檢測(cè)技術(shù)和結(jié)構(gòu)解析技術(shù)相融合，必然會(huì)成為今后HSCCC發(fā)展的重要內(nèi)容。