最新 高速逆流色谱研究进展

l 高速逆流色谱是液相色谱的一种新技术，无需载体，从几种色谱原理方法可以清晰说明。

大约50年前，根据对两种液体进行分配的理念，产生了两种相似的方法：逆流分配技术和液-液色谱分配技术，即：逆流色谱和液相色谱。

30年前，日本Sanki Engineering Ltd.利用前一种技术开发出了高性能的逆流色谱仪（HPCPC），它结合了液相色谱中的快速、高效和先进技术。

HPCPC尤其在利用色谱技术进行半制备和全制备的应用中倍受瞩目，它和采用色谱柱技术的液相色谱在四个方面具有显著优势：● 无样品损失：因为流动相和固定相都是液体，样品可以全部回收。

● 大容量和高的分离能力：流动相和固定相的体积比明显很高，从而无需更大的理论塔板数，就可以获得更大的容量和更高的分离能力。

● 十分灵活的两相系统：（两种、三种、四种溶剂混合）为了获得一种纯的化合物，实验中需要比较灵活的更改流动相，HPCPC可以很方便地调整两相的极性。

● 溶剂消耗少：相对于色谱柱制备系统，对于同样的制备量，HPCPC的溶剂消耗量只有十分之一，使用逆流色谱在实验室完成分离后，可以直接放大到生产规模。

● 固定相价格低：另一个显著优点是逆流色谱的固定相是溶剂，相比色谱柱中的填充材料价格低很多；而且固定相可以很容易再生，一些添加的物质如手性选择剂或复杂的配位体可以无损失地回收，国际上出版的论文可以提供十分有用的信息和应用参考。

新型的高速逆流色谱仪HPCPC广泛地应用于化学领域的纯化，如抗生素、缩氨酸、丹宁酸、皂角苷、油脂、药品等，将来的发展可以预见更大规模和产量的HPCPC设备出现，在化学领域将更加广泛地应用，如手性药物分离等。

与传统制备液相的优势● 逆流色谱仪HPCPC十分快速由于固定相溶剂通过离心力保留在分配通道中，可以不用顾及分离精度的高低要求而让流动相的流速保持很高。

● 明显优于传统制备液相由于逆流色谱仪HPCPC不需要固定相，不会出现对十分昂贵的样品产生不可逆转的保留，而在传统色谱柱的液相色谱中，经常出现的变性和分解现象在逆流色谱不会产生，同时保留了原来的生物活性。

高速逆流色谱High Speed Countercurrent Chromatography（HSCCC）逆流色谱是利用溶质在两种互不相溶的溶剂中的分配系数不同，应用色谱层析的方法，将不同溶质分离。

逆流色谱的发展从逆流分配、液滴逆流色谱直至现在的高速逆流色谱，经历了近60年的历程，技术和设备均已日益成熟，现越来越多地应用于中药及天然药物的研究开发。

高速逆流色谱特点：! 无不可逆吸附# 液—液层析系统，无样品与固定相之间的不可逆吸附! 高回收率# 流动相和固定相均为液体，样品可全部回收! 操作简便# 固定相为液体，体系更换、平衡方便、快捷。

高速逆流色谱原理：高速逆流色谱是利用螺旋柱在行星运动时产生的离心力，使互不相溶的两相不断混合，同时保留其中的一相（固定相），利用恒流泵连续输入另一相（流动相），随流动相进入螺旋柱的溶质在两相之间反复分配，按分配系数的次序，被依次洗脱。

在流动相中分配比例大的先被洗脱，反之，在固定相中分配比例大的后被洗脱。

图1是螺旋柱中互不相溶的两相溶剂在行星运动时的流体动力学运动及分配示意图。

上图，在达到稳定的流体动力学平衡态后，柱中呈现两个截然不同的区域：在靠近离心轴心大约有四分之一的区域（混合区）呈现两相的激烈混合。

其余区域（静置区）两溶剂相分成两层：较重的溶剂相在外部，而较轻的溶剂相在内部，两相形成一个线状分界面。

下图，I到IV的展开柱，分别与上图中I到IV位置相对应，每一混合区以跟柱旋转速度相同的速度向柱头端移动（与海面波的运动相似）。

在螺旋柱中任何一部分，两相溶剂都在反复进行混合和静置的分配过程，这一过程频率极高，当柱以800rpm旋转时，频率超过13次/秒，流动相则不断地穿过固定相。

所以高速逆流色谱在一个较宽的流动相流速范围内，仍有相当高的分配效率。

图1 螺旋柱中两溶剂相流体动力学运动及分配高速逆流色谱应用：1. 旋转速度在逆流色谱中，留在柱中固定相的量是影响溶质峰分离度的一个重要因素，一般说来，高保留量会大大改进峰分离度。

应用高速逆流色谱分离中药中有效成分及质谱结构研究I. 研究背景在中医药学的发展过程中，中药已经成为了人们日常生活中不可或缺的一部分。

随着科技的进步，人们对中药的研究也越来越深入，尤其是对中药中有效成分的提取和分离技术。

高速逆流色谱(HSLC)作为一种高效的分离技术，已经在中药研究领域得到了广泛应用。

本研究旨在通过HSLC技术分离中药中的有效成分，并利用质谱技术对其进行结构解析，以期为中药的现代化研究和开发提供理论依据和技术支撑。

在过去的几十年里，我国中医药事业取得了世界公认的辉煌成果。

然而随着现代医学的发展，中医药面临着前所未有的挑战。

为了更好地传承和发扬中医药文化，我们需要不断地对中药进行创新研究，提高其药效和安全性。

高速逆流色谱作为一种新兴的分离技术，具有操作简便、分离效率高、适用范围广等优点，为中药的有效成分提取和分离提供了有力保障。

质谱技术作为现代分析科学的重要手段，已经在生物医药领域取得了显著的应用成果。

通过对中药中有效成分的结构解析，我们可以更深入地了解其药理作用机制，为新药的研发提供理论依据。

此外质谱技术还可以用于中药的质量控制和评价，确保药品的安全性和有效性。

中药中有效成分的研究意义及现状在我们的日常生活中，中药已经成为了许多人的日常调理和疾病治疗的重要手段。

而其中最让人着迷的，莫过于中药中那些神奇的有效成分。

这些成分不仅能够治病救人，还能够为我们的生活带来诸多健康益处。

因此研究中药中有效成分的意义不言而喻。

然而尽管中药有着悠久的历史和丰富的经验，但在现代科学技术的发展下，我们对中药中有效成分的认识仍然有限。

这主要是因为中药中的有效成分种类繁多，分离提取难度较大，而且很多成分的结构性质尚不清楚。

因此如何高效、准确地从中药中提取出这些有效成分，成为了一个亟待解决的问题。

近年来随着高速逆流色谱等现代分离技术的不断发展，我们对中药中有效成分的研究取得了一定的进展。

通过对大量中药样品的分析，我们已经发现了许多具有潜在药用价值的化合物。

高速逆流色谱技术在药物研究开发中的应用*□曹学丽**　(北京工商大学化学与环境工程学院/北京市植物资源研究开发重点实验室　北京　100037) 收稿日期:2006210210 修回日期:2006211230* 北京市教育委员会科技发展教育计划项目(K M200410011001);天然药物活性成分分离纯化技术研究,负责人:曹学丽;北京市自然科学基金项目(2042006)高速逆流色谱螺线形圆盘柱分离系统的研究,负责人:曹学丽。

**　联系人:曹学丽,博士,教授,主要从事天然植物和药物活性成分的逆流色谱分离纯化技术研究。

Tel:010*********,E 2mail:Caoxl@th .btbu .edu .cn 。

摘　要:对高速逆流色谱(HSCCC )技术。

在天然药用植物活性成分分离及标准品制备、中药指纹图谱分析、天然新药的研发和活性部位筛选等方面中的应用及其在生物药物以及药物工业化领域的应用发展趋势进行了综述。

关键词:高速逆流色谱　药物研究开发　活性成分分离 高速逆流色谱(H igh -Speed Countercurrent Chr o 2mat ography,HSCCC )是一种连续高效的液2液分配色谱分离技术。

该技术由于不需要固体支撑体,物质的分离依据其在两相中分配系数的不同而实现,因而避免了因不可逆吸附引起的样品损失、失活、变性等,特别适合于天然生物活性成分的分离。

而且由于被分离物质与液态固定相之间能够充分接触,使得样品的制备量大大提高,是一种理想的制备分离手段,目前已广泛应用于生物医药、天然产物、食品和化妆品等领域,尤其是在我国生物医药以及中药现代化等领域的应用愈来愈广。

HSCCC 在过去的20～30年中发展十分迅速,产生了一系列新型的分离技术,积累了大量的科研成果。

自1995年以来,国外已有5本英文专著出版[1-5],我国目前也已出版两本中文专著[6,7]。

本文将重点就近年来HSCCC 在药物研究开发中的应用进行讨论和综述。

2019,38(2)河南大学学报（医学版）・143・文章编号：1672-7606(2019)02-0143-05高速逆流色谱技术的应用研究进展宋如峰，宗兰兰，袁琦，蒲晓辉回河南大学药物研究所，河南开封475004摘要:高速逆流色谱技术（HSCCC）因其结果物纯净、制备量大、技术成本低等优点，正在发展成为一种备受关注的新型液液分配色谱分离纯化技术，广泛应用于天然药物有效成分的分离及制备、中药活性成分指纹图谱的分析、食品色素 等添加剂的分离与制备，以及蛋白质等方面的分离与纯化等领域。

通过查阅文献，论述HSCCC在天然药物、中药、食品、蛋白质等方面的应用及发展现状。

HSCCC具有高回收率、高制备量、高纯度、高活性保留、低试剂消耗等优点，在科学研究过程中具有很好的应用前景。

关键词：高速逆流色谱;两相溶剂；天然产物;指纹图谱;应用中图分类号:R283.3文献标志码：AApplication and recent development of high-speed countercurrent chromatographySONG Ruf eng,ZONG Lan lan,YUAN Qi,PU Xiaohui13Institute of Materia Medica of Henan University,Kaifeng475004,ChinaAbstract：Through the literature,expositing the principles and characteristics of High Speed Counter-Current Chromatography (HSCCC),and focusing on the status of its application and development in natural medicine,Chinese herbology,food and other aspects of protein.HSCCC is a new kind of liquid-liquid partition chromatography technique,used for isolation and preparation of effective components of natural medicine preparation,analysis of the active ingredient in traditional Chinese medicine fingerprint, isolation and preparation of pigments and other additives in food,separation and purification of protein,and other aspects.With the high recovery,high levels of preparation,high purity,high activity retention,low reagent consumption and other advantages, HSCCC has a good prospect in the scientific process.Key words:high-speed counter-current chromatography;two-phase solvent;natural products;fingerprint;application高速逆流色谱技术（high speed counter-current chromatography,HSCCC）是一种新型的无固体载体的连续、高效的液液分配色谱技术，采用多层缠绕的螺旋管柱，由柱体的高速行星式运动产生的不对称离心力场实现两相溶剂体系的高效混合、分配及充分保留，形成连续流萃取，从而实现不同溶解分配系数的溶质在两相溶剂中的高效分离。

高速逆流色谱综述高速逆流色谱(High-speed Countercurrent Chromatography，简称HSCCC)，于1982年由美国国立卫生院Ito博士研制开发的一种新型的、连续高效的液液分配色谱技术。

该技术由于不需要固体支撑体，物质的分离依据其在两相中分配系数的不同而实现，因而避免了因不可逆吸附引起的样品损失、失活、变性等问题，具有传统的液-固色谱所不具备的独特优势，特别适合于天然生物活性成分的分离。

而且由于被分离物质与液态固定相之间能够充分接触，使得样品的制备量大大提高，是一种理想的制备分离手段，因此此项技术己被广泛应用于中药成分分离、保健食品、生物化学、生物工程、天然产物化学、有机合成、环境分析等领域[1]。

1 高速逆流色谱原理[1-2]图.1高速逆流色谱仪利用螺旋管的自转和公转同步同向行星式运动所产生的变化离心力场将固定相保留在螺旋管中，允许流动相快速流过螺旋管并与固定相进行连续高效的混合和分配，达到一种特殊的流体动力学平衡——单向流体动力学平衡，此时在螺旋柱中任何一部分，两相溶剂都反复进行着混合和静置的分配过程，这一过程频率极高，在800rpm转速下时，混合和分配的频率可以达到13次/s。

大大提高了两相溶剂的混合效率，可以极大地缩短分离时间，这就是高速逆流色谱分离效率高的原因。

如图.1。

2 高速逆流色谱(HSCCC)的特点及与制备型高效液相色谱（prep-HPLC）的比较[3-4]目前制备出高纯度的天然产物的方法中，制备型高效液相色谱是使用最为广泛的。

与其相比，高速逆流色谱具有以下一些突出的优点。

（1）HSCCC回收率高：由于HSCCC不需要固体支撑体，避免了样品在分离过程中的不可逆吸附、分解、变性等问题。

理论上，滞留在柱中的样品可以通过多种洗脱方式予以完全回收；实验中只要调整好分离条件，一般都有很高的回收率。

粗样可以直接上样而不会对柱内固定相造成任何损害。

而prep-HPLC在样品吸附过程中会出现死吸附的现象，在制备高纯品的过程中，必然会以牺牲得率为代价，这是prep-HPLC不可避免的。

应用高速逆流色谱分离中药中有效成分及质谱结构研究的开题报告一、研究背景和意义中草药是我国传统的治疗手段，经过几千年的临床应用和发展，形成了独特的理论体系和临床经验，为世界贡献了许多有效的药物。

中草药中的有效成分具有广泛的生物活性和药理作用，但是中草药复杂的化学成分和药理作用机制，也给研究、分析和开发中草药带来了诸多挑战。

因此，寻求一种快速、高效、准确的中药有效成分的分离和定性方法是非常必要的。

高速逆流色谱（HSCCC）是一种以液液两相共存的液相为固定相进行液质分离的新型色谱技术。

HSCCC具有线性流率高、分离速度快、样品征服少等优点，并且可用于分离和提纯天然产物中较难分离的化合物。

因此，HSCCC在中药有效成分的分离过程中有着广泛的应用。

同时，质谱技术是一种常用的分析技术，能够确定中药有效成分的化学结构和分子式，以及分析其代谢产物等。

结合HSCCC与质谱技术，在中药有效成分的研究中发挥着重要的作用。

二、研究内容和技术路线本研究旨在建立一种快速、高效、准确的HSCCC分离和质谱分析中药有效成分的方法，并通过质谱技术鉴定有效成分的化学结构和分子式。

具体研究内容和技术路线如下：1.选取中药样品，制备样品溶液，并通过HSCCC进行初步分离和提纯。

2.通过质谱技术对初步分离的化合物进行化学结构和分子式的确定。

3.根据质谱分析结果，优化HSCCC分离条件，追求更高的分离效率。

4.通过HSCCC分离后的样品进行二次质谱鉴定，验证化合物的结构和分子式。

5.对HSCCC分离方法进行分析和总结，提高分离效率和分离纯度。

三、预期结果和意义本研究计划通过结合HSCCC和质谱技术对中药有效成分的快速分离和鉴定，解决中药有效成分分离和定量分析的难题，提高中药药物的研发效率和质量。

同时，本研究还可为中药药物的分析标准制定提供科学依据，推动中医药发展和传统药物的现代化研究。

高速逆流色谱技术在植物活性成分分离中
的应用
高速逆流色谱技术是一种新技术，它可以有效地分离并研究植物活性成分。

在植物活性成分分离方面，该技术具有独特的优势，可以解决传统技术不能解决的问题。

首先，高速逆流色谱技术具有很快的分离速度，可以在很短的时间内完成大量植物活性成分的分离。

此外，该技术具有较低的能量消耗，能够有效地降低植物活性成分分离的成本。

此外，由于具有较好的分离精度，能够很好地分离出植物中的复杂活性成分，以得到更加丰富精细的活性物质。

其次，高速逆流色谱技术具有灵活性高的特点，使得植物中不同组分的活性成分能够被准确地分离出来。

此外，该技术具有很好的稳定性，并且可以准确检测到活性成分的微量变化。

除此之外，该技术的建模软件也可以对植物活性成分进行准确的数值描述，从而更准确地确定植物活性成分的结构和性质。

总的来说，高速逆流色谱技术是一种新技术，具备较高的效率和
精度，能有效地分离植物活性成分，并且能进行学术研究和实际应用。

因此，该技术在植物活性成分分离领域有着重要的应用价值。

高速逆流色谱法在中药有效成分分离中的应用研究高速逆流色谱是近几年发展起来的新型色谱技术，由于其独特之处已被广泛应用于各个领域，本文就人们关心的热点中药有效成分的分离，采用新的色谱技术高速逆流色谱技术分离取得的成就进行总结，并展望未来的前景。

标签：高速逆流色谱法；中药有效成分；分离；应用近年来，随着中国经济的高速发展，中草药已经越来越受到人们的关注。

而中药的有效成分复杂，如何获得高效的有效成分，分离效果成为研究的热点。

高速逆流色谱法（high-speed countercurrent chromatography，HSCCC）具有分析能量大、分离效率高、结果重现性好等其他色谱无法替代的优点。

现高速逆流色谱技术这种新型的液-液分配色谱已广泛应用于医药、农林、化工等各领域[1]。

应用新型的高速逆流色谱分离成分复杂的中药有效成分可取得良好的效果，具体总结如下。

1工作原理高速逆流色谱HSCCC是应用不同物质在固液两相中的分配系数不同进行分离。

一台高速逆流色谱仪是由输液泵、分离柱、检测器、工作站、数据采集系统及馏分收集器等组成。

首先选择固定相，是将两相预先平衡好的溶剂中的一相填充满螺旋管柱，将流动相以一定的流速泵入高速旋转的螺旋管柱内。

在有液体流动相流出时，说明体系达到平衡，此时将样品注入高速逆流色谱体系中，螺旋管分离柱将依据不同成分在固液两相中的分配系数不同达到分离，依据工作站和数据采集系统将分离后的结果进行记录并积分处理。

在仪器运行的时候，可调节溶剂、固定相、流动相、样品浓度、柱温、洗脱方式、进样方式、流动相的流速及转速等使分离效果达到最好。

还需要根据所检测样品的特点，选择不同的检测器，UV-VIS（紫外-可见光检测器）、ELSD（蒸发光散射检测器）或者质谱检测器等[2]。

2中药的有效成分各种植物中所含的有效成分分类为生物碱、黄酮、苷、萜、蒽醌、木脂素、香豆素、有机酸等。

3高速逆流色谱分离各类中药有效成分3.1生物碱类中药的有效成分中生物碱是重要的一类化学成分，其中的天然含氮化合物是重要的疾病治疗和药物发展的物质。

高效逆流色谱原理及其研究进展作者：王干珍易晓明周林宗朱丽琴彭君来源：《工业技术创新》2017年第01期摘要：高效逆流色谱（HSCCC）是一项新兴的液—液分配技术，具有无需固态载体、进样量大、无不可逆吸附、回收率高等优点，得到了广泛应用。

介绍了HSCCC的工作原理和特点，综述了其近年来在分离分析天然产物、蛋白质和抗生素物质上的应用，并对技术前景进行了展望。

为HSCCC分离技术提供了有价值的研究。

关键词：高效逆流色谱；分离；提取；纯化；分离技术中图分类号：O6 文献标识码： A 文章编号： 2095-8412 （2017） 01-179-04引言19世纪80年代初，美国Ito教授成功研制高效逆流色谱（High-Speed Counter-Current Chromatography，简写为HSCCC），并迅速将其广泛应用于化工、食品、地质、农业、医药学、环境和海洋生物等各个领域[1]。

高效逆流色谱就是通过多层螺旋管的同步行星式离心运动，使得样品在短时间内高效分配于两相互不相溶的溶剂中，最终实现样品分离。

HSCCC最大的优点是每次可以达到毫克量级，甚至克量级的较大进样量；作为一种无载体分离技术，不涉及载体吸附问题，从而显著提高了样品利用率。

因此，HSCCC广泛适用于中药和天然产物研究，是性能可靠、分析成本低、设备价格低廉和易于操作的现代化仪器。

HSCCC技术已在生物化学、有机合成、环境分析、天然产物化学、医药、地质等领域得到了广泛应用[2]。

我国是继美国和日本之后最早开展HSCCC应用研究的国家，其中最具代表性的是张天佑教授的课题组，其HSCCC研究水平处于国际领先地位，在很多方面独树一帜。

他们率先自行研制了分析型和制备型的高效逆流色谱仪，并在天然产物的分离制备方面取得了显著成果。

本文基于HSCCC的原理和特点，主要综述了其在天然产物、蛋白质、抗生素等方面的应用情况及研究进展。

1 HSCCC原理和特点HSCCC主要利用螺旋管的方向性与高速行星式运动相结合时所产生的一种独特流体动力学现象。

高速逆流色谱分离苷类化合物最新进展贵晓霞;童胜强;黄娟;颜继忠【期刊名称】《中成药》【年(卷),期】2008(030)006【摘要】@@ 1 前言rn高速逆流色谱(high speed counter-current chromatography,简称HSCCC)是美国国立卫生院Ito博士发明的一种不用固态载体的新的液液分配色潜技术,采用的是单向流体动力学平衡原理.在内径约1.6mm 的细管绕成的螺旋管内,互不相溶的两相溶剂在重力场作用下形成分段状态.恒流泵输送载着样品的流动相穿过固定相,在螺旋管的高速转动下,两相就会沿螺旋管纵向分开,由于不同物质在两相中具有不同分配系数,在柱中的移动速度也不同,从而使样品得到分离[1].【总页数】4页(P910-913)【作者】贵晓霞;童胜强;黄娟;颜继忠【作者单位】浙江工业大学药学院,浙江,杭州,310014;浙江工业大学药学院,浙江,杭州,310014;浙江工业大学药学院,浙江,杭州,310014;浙江工业大学药学院,浙江,杭州,310014【正文语种】中文【中图分类】R284.1【相关文献】1.制备型高速逆流色谱分离纯化木蝴蝶中的黄酮苷类化合物 [J], 袁媛;陈俐娟2.高速逆流色谱分离制备川西獐牙菜中两种苷类化合物 [J], 陈涛;贾静;王萍;尤进茂;刘永军;李玉林3.高速逆流色谱分离纯化番泻叶中的苷类化合物 [J], 段文娟;吴秋霞;李月;杨国红;时新刚;孙卫红;王晓4.高速逆流色谱法从小叶金钱草中分离制备三种黄酮苷类化合物 [J], 宋道光;樊鑫宇;徐顺连;熊雯豆;段向兰;陈志5.高速逆流色谱法分离纯化黄芪中毛蕊异黄酮苷和芒柄花苷 [J], 赵竞业;容蓉;巩丽丽;陈迩东;蒋海强因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

逆流色谱的研究和应用
复杂天然产物有效成分的分离制备一直是分离科学研究中的难点之一，而逆流色谱技术的发展与应用无疑提供了新的手段。

为了切实提高逆流色谱的分离制备性能并将该技术有效地应用在复杂结构天然产物的快速分离中，本项目拟构建一套新型多维逆流色谱系统。

在该系统中首次将洗脱/推出技术应用于真实的复杂体系中，充分利用逆流色谱液相固定相的特点，拓宽被分离样品的极性范围，使其在第一维达到高效的分步分离。

所得到的各流分通过自行设计的在线浓缩装置、样品环以及柱切换系统转入第二维色谱柱中进行二次分离，在保持色谱制备性能的同时，增强逆流色谱的分离效率，从根本上避免两维洗脱条件的干扰，提高分辨率和峰容量，缩短分离时间。

本项目拟将该多维逆流色谱系统应用于复杂的天然产物体系中，通过对其中的一系列化学组分快速、制备性的分离研究，发展并建立可应用于天然产物有效成分的多维逆流色谱分离方法，奠定该方法的应用基础并丰富分离科学理论.。