pH区带逆流色谱法分离七种植物中生物碱的方法研究

摘要

我国含有非常丰富的中草药植物资源，其含有的化学成分种类很多、结构非常复杂、生理活性较强、临床应用价值较高。如生物碱（alkaloids），是一种存在于生物体内的碱性含氮化合物，可作为植物药品、功能食品、保健品的重要物质资源，亟需开发利用。但是植物资源中多数生物碱类化合物具有结构复杂、种类多、含量低等特点，造成其分离纯化难度较大，影响了其开发利用。本论文针对不同类型生物碱类化合物的分离纯化技术难题，探讨采用一种新型液液色谱分离技术--pH区带逆流色谱（PZRCCC）分离纯化不同类型生物碱类化合物的可行性，研究pH区带逆流色谱溶剂体系对不同类型生物碱分离纯化的特点规律，建立基于pH区带逆流色谱关键分离技术的，针对天然产物中不同类型生物碱类化合物的快速提取、富集、分离纯化、结构鉴定方法体系，为天然产物中生物碱类化合物的分离纯化和开发利用提供新方法、新思路。主要内容如下：
　　1.研究建立了pH区带逆流色谱法分离纯化吲哚类生物碱的方法。
　　本研究应用pH区带逆流色谱法，以吴茱萸和萝芙木为试材，考察了分离溶剂系统的构成、比例、酸碱浓度等参数对逆流色谱分离的影响。结果表明:采用氯仿-乙酸乙酯-甲醇-水（3:1:3:3，v/v）溶剂系统，可实现色胺吲哚类生物碱--吴茱萸碱和去氢吴茱萸碱的良好分离，应用该方法从2 g吴茱萸粗品中一次性分离纯化得到吴茱萸碱101mg和去氢吴茱萸碱304 mg，纯度分别为90.0％和93.1%；选择石油醚-乙酸乙酯-甲醇-水（5:5:2:8，v/v）四相溶剂体系，可实现单萜吲哚类生物碱的良好分离，并且从3g萝芙木粗品中一次性分离纯化得到-利血平112mg和育亨宾21mg，纯度均为90.0%以上，以上化合物均采用NMR、MS进行了结构鉴定。
　　2.研究建立了pH区带逆流色谱法分离纯化高极性苯并菲啶类生物碱的方法。
　　本研究应用pH区带逆流色谱法，以博落回和金果榄为试材，研究了分离溶剂系统的构成、比例、上样量等参数对高极性苯并菲啶类生物碱的影响。结果表明：选择氯仿-乙酸乙酯-甲醇-水（3:1:3:2，v/v）溶剂系统，上样量为2 g，可实现高极性苯并菲啶类生物碱的分离，并且从2g博落回粗品中一次性分离纯化得到白屈菜红碱600 mg和血根碱750mg，其纯度均高于95.0%；选择氯仿-甲醇-水（4:3:2，v/v）为溶剂系统，实现了苯并菲啶类生物碱--巴马汀和原小檗碱类生物碱--药根碱这两种高极性生物碱的成功分离，并从2 g金果榄粗提物中分离纯化得到两类生物碱巴马汀512 mg和-药根碱421 mg，HPLC纯度均在95.0%以上，以上化合物均采用NMR、MS进行了结构鉴定。
　　3.研究建立了二次萃取-pH区带逆流色谱法分离纯化哌啶类生物碱的方法。
　　本研究采用pH区带逆流色谱法，以槟榔为试材，根据此类生物碱的物理化学性质，结合二次萃取，研究了分离溶剂系统的构成、比例、上样量等参数对逆流色谱分离的影响。结果表明：选择石油醚-乙酸乙酯-甲醇-水（3:7:3:7，v/v）四相体系，从1g经过两次萃取得到的槟榔粗品中分离得到哌啶类生物碱--槟榔碱75 mg，纯度为91.0%，该化合物采用NMR、MS进行了结构鉴定。
　　4.研究建立了 MCI柱富集纯化-pH区带逆流色谱二次纯化法分离纯化大环类生物碱的方法。
　　本研究应用pH区带逆流色谱法，以番木瓜叶为试材，根据大环类生物碱的性质，结合MCI柱洗脱处理，研究了分离溶剂系统的构成、比例等参数对逆流色谱分离的影响。结果表明：采用MCI柱富集纯化，可以较好地去除色素等基质的影响，实现大环类生物碱类化合物的初步富集;分别选择四元溶剂系统石油醚-乙酸乙酯-甲醇-水（5:5:2:8，v/v）和石油醚-乙酸乙酯-甲醇-水（5:5:1:9，v/v）串联使用，从2 g番木瓜叶粗提物中分离得到大环类生物碱--番木瓜碱60mg、伪番木瓜碱71 mg，其纯度均大于90.0%，以上化合物均采用NMR、MS进行了结构鉴定。
　　5.研究建立了超声提取-pH区带逆流色谱法分离纯化阿普菲类生物碱的方法。
　　本研究应用pH区带逆流色谱法，以乌药为试材，根据此类生物碱的结构特性，与超声提取相结合，研究了分离溶剂系统的构成、比例等参数对pH区带逆流色谱分离的影响。结果表明：选择氯仿-甲醇-水（4:3:3，v/v）为三相溶剂系统，从1g乌药粗提物中分离得到阿普菲类生物碱--波尔定碱150 mg，其纯度高于95.0%，该化合物采用NMR、MS进行了结构鉴定。
　　通过系统考察pH区带逆流色谱法对上述几种天然产物中不同类型生物碱的分离纯化条件，确定了运用此方法分离生物碱的的一般步骤：根据天然产物中生物碱类化合物的结构、含量及其共存化合物的特点，发展超声提取、二次萃取、MCI柱富集等技术进行快速提取富集；根据生物碱的类型及结构特点选择合适的溶剂体系、溶剂比例和酸碱浓度以及仪器的参数；确定最优pH区带逆流色谱条件，从而实现了对不同类型生物碱的成功分离。
　　本研究为番木瓜叶等天然产物中不同类型生物碱类化合物的提取、分离和纯化研究提供新技术、新思路。

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前言

1.1 生物碱的理化性质和功能

1.2 生物碱的提取方法和分离现状

1.3 pH区带逆流色谱

1.4 PZRCCC分离生物碱

1.5 七种中草药及其生物碱的研究

1.6 研究的内容、目的及意义

1.7 技术路线

2. 材料与方法

2.1 材料、试剂及仪器

2.2 实验方法

3. 结果与分析

3.1 吲哚类生物碱的PZRCCC和HPLC条件优化及结果

3.2 苯并菲啶类生物碱的PZRCCC和HPLC条件优化及结果

3.3 哌啶类生物碱的PZRCCC和HPLC条件优化及结果

3.4 大环类生物碱的PZRCCC和HPLC条件优化及结果

3.5 阿普菲类生物碱的PZRCCC和HPLC条件优化及结果

4.讨论

4.1 不同极性生物碱分离过程中溶剂系统优化

4.2 生物碱的HPLC分析条件优化

5. 结论

参考文献

致谢

攻读学位期间发表论文情况