基于新型色谱固定相的极性脂超临界流体色谱分离研究

Polar lipids is one of lipids, consist of a polar headgroup and hydrophobic fatty acids, have very important biological functions. Phospholipids, glycolipids, and sphingolipids are classified as polar lipids. Recently,the study about polar lipids is a hotspot in the research area of life science，medical science and health care. However, it is difficult to separate polar lipids for its similar structures and peak tailing always happens for its amphipathic characteristics and the charge of polar groups. These problems not only hindered us to gain a comprehensive understanding of the functions of polar lipids as well as the development of lipidomics, but also were the great challenges of chromatography separation. Addressing these problems of severe peak tailing and bad selectivity, this proposal will carry out the separation study of polar lipids using supercritical fluid chromatography (SFC), based on the developed novel stationary phases. The effect of different stationary phases on the retention, peak tailing and selectivity will be investigated by using several columns belong to hydrophilic interaction liquid chromatography, polar reversed phase liquid chromatography and mix mode chromatography. The rules of selecting stationary phases for the different polar lipids will be concluded. On the basis, we will address various polar lipids to select the suitable stationary phases, optimize mobile phase conditions and then develop SFC separation methods. The application research on separating polar lipids in plasma and microalgae will be carried out by the developed SFC methods.

极性脂是含有极性基团的脂质分子，包括磷脂、鞘脂、糖脂等，具有重要的生物功能，是近年来生命科学、医学和保健领域研究的热点之一。但极性脂结构的多样性使其往往以十分复杂的混合物形式存在，而极性脂亲水亲脂两亲性及带电性结构特征，也常常造成色谱峰形的展宽和拖尾。这些特征使得极性脂的分离十分困难，严重阻碍了人们对极性脂及其作用机制的认识和脂质组学的发展。针对极性脂的分离难点，本项目拟结合课题组发展的系列新型色谱固定相，在超临界流体色谱(SFC)上，系统考察固定相类型对于不同极性脂色谱分离的保留、峰形和选择性的影响，探讨其中的规律，为适用于不同类型极性脂SFC分离的个性化固定相选择及优化提供参考。在此基础上，通过流动相条件的优化，发展极性脂的SFC分离方法，并将该方法应用于血浆、海洋微藻等实际生物样品的分离。

极性脂是含有极性基团的脂质分子，包括磷脂、鞘脂、糖脂等，具有重要的生物功能，是近年来生命科学、医学和保健领域研究的热点之一。但极性脂结构的多样性使其往往以十分复杂的混合物形式存在，而极性脂亲水亲脂两亲性及带电性结构特征，也常常造成色谱峰形的展宽和拖尾。这些特征使得极性脂的分离十分困难，严重阻碍了人们对极性脂及其作用机制的认识和脂质组学的发展。针对极性脂的分离难点，本项目结合课题组发展的系列新型色谱固定相，以具有重要生物功能但结构复杂多变、分离十分困难的一类含唾液酸的糖鞘脂——神经节苷脂（GLS）为例，发展了一种SFCHPLC/MS离线二维分析方法，选择Diol色谱柱，优化出两种SFC流动相条件，分别可获得129和157个猪脑GLS分子量，而采用HPLC/MS直接分析只能得到46个；进而发展了GLS的快速结构定性方法，以已知的GLS分子量为模板构建了一个包含750个GLS结构的数据库，利用自主开发的小软件对神经节苷脂分子量与数据库中的数据进行匹配，可以快速推测出GLS的结构，最终推测出82和79个可能的GLS结构。上述结果表明发展的SFCHPLC/MS二维分析方法能够发现更多结构类型的神经节苷脂，结合软件和数据库可实现神经节苷脂的快速结构定性，推测可能的新结构，有利于神经节苷脂的生物功能的深入研究，同时也说明神经节苷脂的结构十分复杂，需要发展多维分离分析技术进行结构表征。除此之外，项目还将研究对象拓展到中药方面，针对海风藤构建了一个RPLCSFC的离线二维体系，从风藤乙酸乙酯提取物中检测到829个化合物；针对牛蒡子中的微量木质素类化合物，结合亲水模式的SPE富集发展了一种SFCHPLC的纯化制备方法，最终制备出12个高纯的木质素类化合物，包括结构非常相似的同分异构体。