HSCCC新型三相溶剂系统的设计、制备及其色谱行为研究

There is an urgent need for the development of a high efficient separation and preparation methods by high-speed countercurrent chromatography technology (HSCCC) in the field of natural medicine chemistry and separation science. In an HSCCC separation, the first and most important step is to select a appropriate solvent system. It is difficult to comprehensively separate a wide variety of compounds in one-step operation by HSCCC with the present solvent system. So, design and preparation of novel HSCCC solvent systems is the key scientific and technical problems in HSCCC separation science field. In this kind of situation, this project plan to design and synthesize a series of deep eutectic solvents (DES), and then configurate a series of HSCCC three phase solvent systems(TPSS) on the basis of DES modifier(HSCCC-TPSS-DES) which is suit for comprehensive separation a wide variety of compounds. On this basis, quantitatively analyze the effect of the new solvent system on the template molecules chromatographic retention behaviors and separating property through chemometrics method. This work will discover the separation mechanisms and rules of the novel HSCCC-TPSS-DES for the multiple compounds with a different hydrophobicity, provide theoretical guidance and technical support for the development of the novel HSCCC solvent systems and efficient separation and preparation of natural products from the complex mixture.

发展基于HSCCC技术的天然产物高效分离制备方法是天然药物化学和分离科学领域的迫切需求。影响HSCCC分离的关键因素之一是适宜的溶剂系统。在分离复杂的天然药物体系时，难以利用现有溶剂系统对极性分布较宽的多种类化合物实现一次性系统分离制备。因此，设计制备新型HSCCC溶剂系统，实现天然产物高效分离是HSCCC技术亟待解决的关键科学与技术问题。针对此现状，本项目拟以三相体系(TPSS)为HSCCC溶剂系统，低共熔溶剂(DES)为改性剂，设计、制备系列可用于复杂体系中极性分布较宽的多种类化合物系统分离的HSCCC新型三相溶剂系统(HSCCC-TPSS-DES)。在此基础上，利用化学计量学手段，研究新型HSCCC-TPSS-DES对模板分子的保留行为和分离性能的影响；阐明其对不同极性范围化合物的分离机理和规律；为发展HSCCC新型溶剂系统和从复杂体系中高效分离制备天然产物提供技术支撑和理论指导。

天然产物的多样性是药物分子发现的重要源泉。目前，从天然药物中分离制备天然产物的方法主要有柱层析（CC）技术、制备液相色谱技术（Pre-HPLC）和高速逆流色谱（HSCCC）技术。与传统的CC和Pre-HPLC色谱技术相比，HSCCC技术具有无不可逆吸附、制备量大、分离速度快、样品回收率高等优势，已广泛应用于天然产物的分离制备并取得重要研究进展。但是，目前HSCCC 技术受现有溶剂系统的制约，往往只能对复杂体系中某一相对较窄极性范围的化合物进行分离。因此，设计制备新型HSCCC溶剂系统，实现天然产物高效分离是HSCCC技术亟待解决的关键科学与技术问题。针对此现状，本项目拟以三相体系(TPSS)为HSCCC溶剂系统，低共熔溶剂(DES)为改性剂，设计、制备系列可用于复杂体系中极性分布较宽的多种类化合物系统分离的HSCCC新型三相溶剂系统(HSCCC-TPSS-DES)。在此基础上，利用化学计量学手段，研究新型HSCCC-TPSS-DES对模板分子的保留行为和分离性能的影响；阐明其对不同极性范围化合物的分离机理和规律；目前在本项目的支持下，已完成系列新型HSCCC-TPSS-DES的制备，通过调节DES的种类，不同HSCCC分离模式和上、中、下三项溶剂系统的组合，实现了较大极性范围内化合物的同步系统分离。初步得出不同极性和种类的DES对目标化合物在溶剂系统中的分配行为的影响，阐明基于DES的HSCCC分离极性范围较宽的化合物的分离机理和规律。该研究为发展HSCCC新型溶剂系统和从复杂体系中高效分离制备天然产物提供技术支撑和理论指导。