天然产物分离综述.docx

四 川 大 学硕士研究生课程考试试卷姓名冉艳学号 S114029 学院华西药学院专业药物化学任课教师陈东林课程名称天然产物分离技术课程成绩考试时间 2011年12月天然产物分离技术与方法摘要:本文概述了天然产物分离提纯的各种分离方法，简单介绍了各种方法的原理、特点，并以生物碱为例，介绍了各种方法在生物碱分离提纯中的运用。关键词：生物碱；分离方法；特点生物碱广泛分布于多种植物中, 绝大多数具有显著生理活性。生物碱一般指存在于生物体内的碱性含氮化合物，多数具有复杂的含氮杂环，有碱性和显著的生理活性。其种类很多, 结构复杂, 共性是具有一定的碱性, 可与酸成盐。一些生物碱因具有抗肿瘤、抗癌、低毒、低成本的特点，最近已成为人们研究的焦点。科学、高效地从植物中提取和分离纯化生物碱成分是扩大其实际应用的核心问题[1]。 分离纯化生物碱的方法有很多，笔者参考了近年来发表的有关天然产物分离纯化的分离技术文献，包括大孔吸附树脂、超临界流体、分子印迹技术、分子蒸馏、高速逆流色谱、高效液相色谱、离心分配色谱、真空液相层析等8种分离方法，比较各种方法的优缺点，为天然产物生物碱分离技术的发展提供参考。1 大孔吸附树脂1.1 大孔吸附树脂的概况大孔吸附树脂是20 世纪60 年代发展起来的一类有机高分子聚合物吸附剂, 具有很好的大孔网状结构和较大的比表面积, 可通过物理吸附从水溶液中有选择地吸附有机物。大孔吸附树脂具有良好的吸附性能, 主要应用于工业脱色、环境保护等领域。近年来, 大孔吸附树脂已广泛应用于天然植物中活性成分, 如苷类、黄酮、生物碱等大分子化合物的提取分离。对环烯醚萜苷、芍药苷、威灵仙总皂苷、淫羊藿黄酮、银杏总黄酮、延胡索生物碱、荷叶碱、多种天然色素、中药复方药物提取以及抗生素、维生素等生物化学制品的吸附分离都有良好的效果[2]。1.2 大孔吸附树脂的性能大孔吸附树脂是由苯乙烯、二乙烯苯或甲基丙烯酸酯等聚合而成的高分子网状孔穴结构, 其性质介于天然吸附剂(活性炭、硅胶和硅藻土) 和离子交换剂之间, 吸附特性与天然吸附剂类似, 比离子交换剂更容易再生。大孔吸附树脂优点如下:（1)选择性良好,无机盐的存在有利于吸附；(2)分离和浓缩有机物, 得到的化合物灰份低；(3)物理化学稳定性高,不溶于酸、碱及有机溶剂, 机械强度好; (4)吸附和解吸较快,吸附容量大；(5)品种规格多,可根据化合物的性质来选择适当结构或极性的吸附剂；(6)吸附树脂呈小球状, 直径为0.2～0.8mm，因此流体阻力比活性炭小, 流速较快[2]。1.3 大孔吸附树脂的分离原理大孔吸附树脂是吸附性和分子筛性原理相结合的分离材料。吸附树脂表面上的原子力场不饱和, 有表面能, 因而可以吸附某些分子以降低表面能。其吸附性是范德华引力或产生氢键的结果, 分子筛性是由其本身多孔性结构决定的。大孔吸附树脂可以有效地吸附具有不同化学性质的各种类型化合物, 其吸附性能主要取决于吸附剂的表面性质,即表面的亲水性或疏水性决定了它对不同有机化合物的吸附特性。根据大孔吸附树脂的结构表面不带或带有不同极性的功能基, 可分为非极性、中极性和极性三类, 它们的结构特性和吸附性各异。非极性吸附树脂是由偶极距很小的单体聚合制得, 不带任何功能基, 孔表的疏水性较强, 可通过与小分子内的疏水部分的作用吸附溶液中的有机物。极性吸附树脂是指含酰胺基、氰基、酚羟基等含氮、氧、硫极性功能基的吸附树脂, 通过静电相互作用吸附极性物质。中极性的吸附树脂是含酯基的吸附树脂, 其表面兼有疏水和亲水两部分。一般来说, 非极性树脂在极性溶剂( 加水) 中吸附非极性物质, 极性树脂则易在非极性溶剂中吸附极性物质, 中极性树脂既可在极性溶剂中吸附非极性物质, 又可在非极性溶剂中吸附极性物质[2]。1.4 大孔吸附树脂在生物碱分离中的应用分离生物碱可用阳离子交换树脂, 但洗脱时需用酸、碱或盐类洗脱剂, 这将会给后面的分离造成麻烦, 而用吸附树脂可避免引入外来杂质的问题。赵骏等利用4 种型号的大孔吸附树脂纯化荷叶生物碱, D- 101 型大孔吸附树脂对荷叶生物碱的比吸附量最大, 采用梯度洗脱可使荷叶碱产率达0.8%, 产品纯度( 重量百分比) 在50～70%之间[3]。刘俊红等将3 种大孔吸附树脂应用于延胡索生物碱的提取分离, 吸附的生药量为树脂的1倍, 用两倍树脂量的95 %乙醇能基本洗脱完全,对于优化生产工艺具有一定的参考价值[4]。2 分子印技术2.1 分子印技术的概况分子印迹技术（Molecular imprinting technology,MIT）又称为分子烙印技术，属于高分子化学、材料科学、生物化学、分析化学等之间的一个交叉学科领域。分子印迹技术是为获得在空间结构和结合点位上与某一分子（通常称为模