基于超临界流体色谱技术的赤芍活性组分纯化工艺研究

作     者：刘双彦 

作者单位：天津大学 

学位级别：硕士

导师姓名：吕惠生

授予年度：2017年

学科分类：1007[医学-药学(可授医学、理学学位)] 100705[医学-微生物与生化药学] 081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 070302[理学-分析化学] 0703[理学-化学] 10[医学] 

主      题：赤芍 芍药苷 芍药内酯苷 制备型超临界色谱 等温吸附线 扩散系数 超临界流体色谱-模拟移动床 

摘      要：芍药苷与芍药内酯苷组分是传统中药赤芍中主要活性成分,具有不同的药理作用。目前报道的芍药苷与芍药内酯苷组分纯化工艺存在工序繁琐、溶剂残留等问题,作为解决方案,本文首次提出了基于制备型超临界流体色谱(Prep-SFC)技术的芍药苷与芍药内酯苷活性组分纯化工艺。首先,通过赤芍活性组分超临界流体色谱提纯工艺实验,得到了较适宜的工艺条件:CO流量20g·min,改性剂乙醇含量13.64wt.%,温度313.15K,压力12MPa,超载浓度10.00g/L,超载体积30μL。在此条件下,分别制备了纯度为94.11%的芍药苷及纯度为85.65%的芍药内酯苷产品,达到了预期分离效果。通过对芍药苷和芍药内酯苷组分保留值规律的研究,建立了目标组分在SFC中的容量因子平均晶格场模型,芍药苷和芍药内酯苷组分容量因子的拟合平均相对偏差分别为1.20%和0.72%,拟合结果良好。本文采用特征点洗脱法(ECP)完成了芍药苷及芍药内酯苷组分在氰基(CN)柱上的吸附平衡数据的测定,在温度308.15K23.15K,压力10MPa7MPa范围内,当芍药苷浓度为0.84mg/mL时,其最大吸附量为15.24mg/mL;当芍药内酯苷浓度为0.67mg/mL时,其最大吸附量为31.14mg/mL。分别采用Langmuir及Freundlich模型方程对溶质吸附数据进行了非线性拟合,得到了芍药苷与芍药内酯苷组分吸附等温线,在实验浓度范围内,符合单分子层吸附。本文采用Taylor峰扩展法完成了芍药苷及芍药内酯苷组分在SC-CO/CHCHOH体系中扩散系数的测定,在温度308.15K28.15K,压力10MPa8MPa范围内,芍药苷及芍药内酯苷组分扩散系数范围分别为(2.97.55)×10cm·s和(2.73.23)×10cm·s。最后,本文提出了基于超临界流体色谱-模拟移动床(SFC-SMB)技术的芍药苷与芍药内酯苷活性组分连续纯化工艺。应用三角形理论,确定了最优初始进料流量为23.98 m L/min。采用Aspen Chromatography模块实现芍药苷与芍药内酯苷组分的SFC-SMB分离过程模拟,结果表明,在最佳切换时间24min时,萃取液中芍药内酯苷组分纯度为53.51%,萃余液中芍药苷组分纯度为94.40%。本文研究结果不仅为赤芍活性组分SFC-SMB纯化装置工业化设计提供技术支持,也为基于天然产物中有效组分纯化利用技术的发展提供一个新的思路。