超臨界流體色譜(supercritical fluid chromatography,SFC)具有高效快速、綠色環(huán)保的優(yōu)點(diǎn),在天然產(chǎn)物的分離中得到了關(guān)注。海風(fēng)藤是一種富含木脂素、生物堿等成分的藤類藥物,其物質(zhì)基礎(chǔ)的研究是更好發(fā)揮臨床應(yīng)用的基礎(chǔ)。本文以海風(fēng)藤為研究對象,基于SFC建立快速二維色譜方法,基于手性SFC分離純化木脂素結(jié)構(gòu)類似物,結(jié)合SFC和反相液相色譜(reversed-phase liquid chromatography,RPLC)建立海風(fēng)藤總體分離方案,評價(jià)SFC烷基和苯基固定相,探索SFC分離機(jī)理。此系列工作為拓展SFC在天然產(chǎn)物分離分析中的應(yīng)用奠定基礎(chǔ),也為解決天然產(chǎn)物的分離難題提供技術(shù)支持。論文首先建立了 2D RPLC/UHPSFC(ultra high performance supercritical fluid chromatography)方法,對海風(fēng)藤石油醚(petroleum ether,PE)部位和乙酸乙酯(ethyl acetate,EA)部位進(jìn)行快速分析。PE和EA部位經(jīng)RPLC分離分別得到21個(gè)組分和28個(gè)組分。SFC經(jīng)條件優(yōu)化后,可使PE各組分均在2 min內(nèi)完成分離,EA各組分均在3 min內(nèi)完成分離,且分離效果良好,充分體現(xiàn)了 SFC快速高效的特點(diǎn)。同時(shí)UHPSFC還表現(xiàn)出與RPLC的高度正交性,PE部位和EA部位經(jīng)63 min和112 min的分析(每次分離包括1 min的平衡時(shí)間),分別檢測到204個(gè)和829個(gè)色譜峰。通過該二維體系的分析也更深入地認(rèn)識到海風(fēng)藤化學(xué)組成的復(fù)雜性。論文采用手性SFC用于解決4個(gè)木脂素非對映異構(gòu)體的分離。在CSP-1色譜柱上的分離采用自動(dòng)連續(xù)疊加進(jìn)樣方式,每個(gè)循環(huán)進(jìn)樣4次,用時(shí)32.5 min,經(jīng)過2次循環(huán)可分離710 mg樣品,得到組分1(化合物1和2)和組分2(化合物3和4)。采用CSP-2色譜柱同樣以自動(dòng)疊加進(jìn)樣方式,組分1在37 min內(nèi),通過14次進(jìn)樣分離得到103.1 mg化合物1和10.0 mg化合物2,組分2在35 min內(nèi),通過10次進(jìn)樣分離得到152.3 mg化合物3和178.6 mg化合物4。手性SFC是解決結(jié)構(gòu)類似物分離的有效手段,且不同的手性柱可提供不同的分離選擇性,在天然產(chǎn)物分離中具有很好的應(yīng)用前景。在以上工作的基礎(chǔ)上,建立了四個(gè)層次的分離策略用于海風(fēng)藤的系統(tǒng)分離。前兩個(gè)層次的分離主要是利用SFC高效快速,有機(jī)溶劑用量少,后處理簡單方便的優(yōu)勢,在SFC上實(shí)現(xiàn)樣品的快速簡化,以解決液相色譜分離中峰容量不足的問題。在SFC的分離主要關(guān)注分離穩(wěn)定性、載樣量,制備效率和收集方式;第三層次是利用SFC與RPLC正交性好的優(yōu)勢,通過制備RPLC進(jìn)行單體化合物的純化,因此更關(guān)注分離選擇性問題。第四層次采用手性SFC以解決難分物質(zhì)的分離問題。以第一次SFC分離的一個(gè)組分為示范,采用此分離策略制備得到28個(gè)化合物,其中包含5個(gè)新化合物。制備SFC成功解決了這種多層次制備中的效率問題,此系統(tǒng)分離方案針對性地解決了復(fù)雜樣品分離的難點(diǎn)問題。論文建立了不同鍵合密度的5種C8固定相和2種苯基固定相的LESR(linear solvation energy relationship,LSER)模型。模型參數(shù)定量地說明疏水作用隨著鍵合密度的增加而增加,改性劑的種類和比例對各種作用力也有影響。向量夾角的評價(jià)說明C8與硅膠固定相的正交性隨著鍵合密度增加而變大,不同鍵合密度的C8固定相,以及苯基與高鍵合量C8都有一定的正交性,而且高比例改性劑有利于提高分離選擇性。固定相的log k-log k圖說明化合物如果能和固定相產(chǎn)生多種作用力有利于調(diào)節(jié)分離選擇性。用硅膠和以上7種固定相分離8個(gè)酰胺類生物堿,在硅膠柱上保留更好,C8和苯基分離選擇性更好,可以分離不同飽合碳鏈長度、雙鍵數(shù)目,順反異構(gòu)的生物堿。論文采用了 SFC技術(shù),解決海風(fēng)藤快速分析、結(jié)構(gòu)類似物分離以及系統(tǒng)分離的問題,并且評價(jià)和拓展非極性固定相在SFC中的應(yīng)用。論文以SFC為技術(shù)手段,開展了海風(fēng)藤化學(xué)成分分離的系統(tǒng)研究工作,對SFC的分離機(jī)理、保留規(guī)律以及海風(fēng)藤的化學(xué)組成都有了更加深入的認(rèn)識。
【學(xué)位單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TQ464;O652.63
【部分圖文】：

［８１］。由于流動(dòng)相中較少使用水，和水－有機(jī)體系比較，化合物和固定相之間的作用更加??突出［７１］。如圖１．７所示，采用純Ｃ０２做流動(dòng)相的ＳＦＣ更接近正相色譜，而加入極性改??性劑后采用烷基鍵合固定相，可以模擬反相色譜，加入水做改性劑后可以模擬離子交換??色譜等。因此適當(dāng)?shù)母淖儾僮鳁l件可以使ＳＦＣ具有十分廣泛的應(yīng)用。??Ａｌｃｏｈｏｌｓ?Ａｃｉｄｓ?Ｉｎｏｒｓａｎｌｃ?ｉｏｎｓ??Ｅｔｈｅｒｓ?Ａｎｉｌｉｎｅｓ?Ｐｒｉｍａｒｙ?ａｌｉｐｈａｔｉｃ?Ｌａｒｇｅ?ｐｒｏｔｅｉｎｓ??Ｐｅｎｔａｎｅ?Ｅｓｔｅｒｓ?Ａｍｉｄｅｓ?ａｍｉｎｅｓ?Ａｍｐｈｏｔｅｒｉｃｓ?Ｐｅｐｔｉｄｅｓ?ＤＮＡ／ＲＮＡ??ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ?ｐｏｆａｒｒｔｙ??????；?Ｉ??’?．；！??ｉ?．．．．．?Ｊ?！??：．．．．．．．．．．．．．．．；．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．丨??：?ｍｍｉｕ?ｔ?ｊ?ｐｊ＇ｉｉｍＨｉｉ?；??；?；?？ｕ？！ｉｉｍ｛ｒｍ－．．?：??圖１．７使用添加劑和改性劑的ＳＦＣ應(yīng)用范圍［７１１??Ｆｉｇ．?１．７?Ｔｈｅ?ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ?ｒａｎｇｅ?ｏｆ?ＳＦＣ?ｗｉｔｈ?ｃｏ－ｓｏｌｖｅｎｔｓ?ａｎｄ?ａｄｄｉｔｉｖｅｓ１７１］??最后，ＳＦＣ的檢測有很多方法：當(dāng)使用純Ｃ０２時(shí)，可以使用火焰離子化或者紅外檢??測器；當(dāng)?Ｃ０２?中加入改性劑，可以使用?ＵＶ，?ＥＬＳＤ，?ＭＳ，?ＣＡＤ（ｃｈａｒｇｅｄ?ａｅｒｏｓｏｌ?ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ），??或者ＡＦＤ（ａｃｏｕｓｔｉｃ?ｆｌａｍｅ?ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）。如果拆分手性物質(zhì)

質(zhì)之間的相互關(guān)系，在色譜上常用保留因子的對數(shù)（ｌｏｇ?ｋ）表示。字母Ｅ，?Ｓ，?Ａ，Ｂ和??Ｖ是對溶質(zhì)分子的描述，每一個(gè)描述符都表示特定分子之間的相互作用。小寫的字母表??示模型的系數(shù)或者系統(tǒng)常量，各個(gè)系數(shù)表示的意義如圖１．８所示。??ｌｏｇ?／ｒ?＝?ｃ?＋?ｅＥ?＋?＋?＋５Ｓ?＋??Ｉ?／?／??ｉ?＼＼ｗ＼＼＼＼＼??ｉ?Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ?ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓ??Ｃａｖｉｔｙ?ｅｆｆｅｃｔ??ｖｗｗｗｗ?／?＾?－??Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓ?ｒｅｌａｔｅｄ?ｔｏ?ｎ／ｎ?ｅｌｅｃｔｒｏｎｓ??ｎ?＼＼ｗｗ＼＼＼??＼＼＼＼＼＼＼＼＼?ａｃｉｄｏ－ｂａｓｉｃ??ｄｉｐｏｌｅ－ｄｉｐｏｌｅ?ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓ?／?ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓ??Ｈ??＼＼＼＼＼＼＼＼＼?－??圖１．８?ＬＳＥＲ模型中相互作用圖示??Ｆｉｇ．?１．８?Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓ?ｍｅａｓｕｒｅｄ?ｂｙ?ｔｈｅ?ＬＳＥＲ?ｓｔｕｄｙ??其中Ｅ是過剩摩爾折射率（從分子的折射率計(jì)算）和表達(dá)從Ｔｔ到ｎ電子極化率的貢??獻(xiàn)（電荷轉(zhuǎn)移作用和色散力作用）；Ｓ是偶極和極化率（偶極一偶極、偶極一誘導(dǎo)偶極??作用力）；Ａ和Ｂ分別表示溶質(zhì)形成氫鍵能力包括酸度（給電子能力）和堿度（接受電??子能力）；Ｖ表７Ｆ麥高文（ＭｃＧｏＷａｎ）特征體積（表征化合物的分子體積的大小，描述??色散作用力）。因此，ＬＳＥＲ可以從分子水平上將溶質(zhì)的理化性質(zhì)和體系不同類型的溶質(zhì)??－溶劑

碳和改性劑的比例在進(jìn)樣前后保持一致。Ｌａｒｒｙ?Ｍｉｌｌｅｉ？等［１２４Ｈ羊細(xì)考察了這兩種進(jìn)樣方式??對峰形的影響，如圖Ｕ５所示，在相同進(jìn)樣質(zhì)量情況下，考察不同進(jìn)樣體積和進(jìn)樣方式??的影響。圖１．１５?Ａ－Ｄ為混合改性劑進(jìn)樣，隨著進(jìn)樣體積逐漸増加（從０．６３?ｍＬ到５?ｍＬ），??可以看到峰逐漸變形展寬，分離度下降。圖１．１５Ｅ為改性劑進(jìn)樣，其進(jìn)樣體積與圖１．１５Ｄ??一樣都為５ｍＬ，但是明顯看到圖１．１５Ｅ的峰形和分離度遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于圖１．１５Ｄ。因此在制備??色譜上改性劑進(jìn)樣方式被大量采用，以避免峰形失真，特別是保證了在大進(jìn)樣情況下峰??形可以得到有效的控制。??
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本文編號：2855643