分子印迹技术在天然产物有效成分分离纯化中的应用

2009年5月May2009

色谱

ChineseJournalofChromatography

Vo.l27No.3

359~363

分子印迹技术在天然产物有效成分分离纯化中的应用

周媛媛, 孟子晖, 董美伶

(北京理工大学化工与环境学院,北京100081)

摘要:天然产物体系复杂,大分子和小分子、生命和非生命物质共存,多存在结构相近的异构体,且有效成分含量低,采用一般的分离方法富集难度较大。分子印迹技术是制备高选择性分离介质的有效技术手段,分子印迹聚合物(MIP)的选择性强,分离操作简单,在各种分离纯化中展现了良好的应用前景。本文对近年来分子印迹技术在天然产物活性组分(如生物碱、甾体、多元酚、黄酮等)的分离纯化中的应用进行了综述,并介绍了本课题组利用MIP从天然产物中分离纯化莽草酸等活性成分的研究进展。

关键词:分子印迹;有效成分;富集;分离;纯化;天然产物;莽草酸

中图分类号:O658 文献标识码:A 文章编号:1000 8713(2009)03 0359 05 栏目类别:专论与综述

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Applicationofmolecularimprintingtechnologyintheseparationandpurificationofactiveingredients

fromnaturalproducts

ZHOUYuanyuan,MENGZihui,DONGMeiling

(DepartmentofChemicalandEnvironmentalEngineering,BeijingInstituteofTechnology,Beijing100081,China)

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Abstract:Activeingredientsofnaturalproductsareinlowcontentanddifficulttobeenriched.Itisverydifficulttopurifynaturalproductbygeneralmethodsduetothecoexistenceofmacro molecules,smallmoleculeinterferences,isomersandmoleculeswithsimilarstructures.Mo lecularimprintingispromisinginpreparinghighlyselectiveseparationmatrixes.Molecularly iprintedpolymers(MIPs)showgoodprospectinthepurificationofactiveingredientsfromm

naturalproducts.Inthisreview,theapplicationofmolecularimprintingtechnologyinthesepa rationandpurificationofactiveingredients,suchasalkaloids,steroidals,polyphenols,andfla vonoids,fromnaturalproductsissummarized,andourworkintheextractionofshikimicacidisalsointroduced.

Keywords:molecularimprinting;activeingredients;enrichment;separation;purification;naturalproducts;shikimicacid

天然产物的活性成分包括黄酮、多酚、甾体、生物碱、萜类等数百种,其主要特点为:相对分子质量较低(从几百到几千);有一定的极性,可溶于许多有机溶剂中。天然产物有效成分的提取是中药现代化的重要组成部分。天然产物有效成分分离纯化的难点在于:天然产物的有效成分含量低,难于富集;体系复杂,大分子和小分子、生命和非生命物质共存,特别是存在结构相近的异构体,导致分离纯化难度大;许多天然产物的有效成分对热敏感,易水解等。

近年来出现的一些新的高效的天然产物提取和分离方法包括:超临界CO2流体萃取技术、分子蒸馏技术、超临界CO2 分子蒸馏联用技术、高速逆流

色谱、超临界流体色谱、高效毛细管电泳和胶束电动毛细管薄层色谱、微柱液相色谱以及分子印迹分离技术。分子印迹技术是制备对目标分子具有高选择

性分子识别能力的分离介质的新技术,分子印迹聚合物(molecularly imprintingpolymers,MIPs)和其他色谱分离技术相比,具有选择性强、制备简单等特点。分子印迹可通过以下方法实现:(1)首先以具有适当官能团的功能单体与模板分子结合形成单体 模板分子复合物;(2)选择适当的交联剂将功能单体互相交联起来形成共聚物,从而使功能单体上的官能团在空间上的排列和取向固定下来;(3)通过一定的方法把模板分子除去,这样就在高分子共

*通讯联系人:孟子晖,副教授,研究方向为分子印迹技术.Te:l(010)68912664,E mai:lm_zihu@http://www.77cn.com.cn.基金项目:国家自然科学基金项目(No.20775007)和 863 计划项目(No.2007AA102433).

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色谱第27卷

聚物中留下一个与模板分子在空间结构上完全匹配并含有能与模板分子复合的官能团的三维空穴。这个三维空穴可选择性地重新与模板分子结合,即对模板分子具有专一性的识别能力。分子印迹技术之所以发展如此迅速,主要是因为它具有预定性(pre determination)、识别性(recognition)和实用性(practicability)。由于MIPs具有抗恶劣环境的能力,表现出稳定性强和使用寿命长等优点,因此对其合成及应用研究十分活跃,涉及的范围很广,如手性

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物质分离,生物传感器,模拟抗体与受[6,7][8,9][10,11]体,模拟酶催化,氨基酸及多肽等生物大分子、金属离子、药物分子、天然产物等的分离与纯化。本文主要概述了MIP在天然产物有效成分的分离与纯化方面的应用,并简要介绍了本课题组在这一领域的一些研究进展。

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的反相色谱柱,但由于吸附位点的不均匀性和可能

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的非特异性吸附,峰形变宽。Beach等还以(-) 伪麻黄碱和(-) 降麻黄碱为模板,制得MIP作为薄层色谱的手性固定相,不仅实现了对相应模板分子的识别,而且还能分离一些结构类似的手性化合物,如麻黄碱和副肾碱。

士的宁(strychnine)和马钱子碱(brucine)是马钱科植物马钱子的主要成分,属吲哚类生物碱。张静等以士的宁为模板分子,甲基丙烯酸为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,甲苯和十二醇混合溶液为致孔剂,用原位分子印迹技术合成制备了士的宁分子印迹整体柱。优化的合成条件为:模板分子、功能单体与交联剂之间的比例以1!4!16最佳,致孔剂中甲苯的最佳含量为18%。对士的宁整体柱的色谱分离条件(包括流动相组成、流速、柱温等)进行了考察,并用于士的宁和马钱子 …… 此处隐藏：10444字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……