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總體策略 → 樣品前處理 → 分離手段選擇 → 色譜條件開發(fā) → 分級(jí)/制備放大 → 鑒定與定量 → 方法驗(yàn)證與質(zhì)量控制 → 常見問題與解決”來組織,便于在實(shí)際實(shí)驗(yàn)室中操作與決策。 一、總體策略(先明確目標(biāo)) 明確研究目的:定性(成分鑒定)、定量(指標(biāo)成分含量)、指紋圖譜、分離純化(制備)或活性導(dǎo)向分離。 明確目標(biāo)化合物類別(生物堿、黃酮、皂苷、苷類、揮發(fā)油、多糖等)及其理化特性:極性、酸堿性、揮發(fā)性、熱穩(wěn)定性、紫外吸收/電離能力。 依據(jù)目標(biāo)和樣品基質(zhì)制定分離路線:先“粗分級(jí)(溶劑分配/液液分配/SPE)→ 中間分離(柱色譜/開柱、CC)→ 精制(制備HPLC/CCC)→ 鑒定(LC-MS, NMR)”。 二、樣品前處理(關(guān)鍵,影響后續(xù)分離) 原料粉碎并過篩,記錄批次;控制水分避免發(fā)霉。 提取選擇:依據(jù)目標(biāo)化合物極性選溶劑(揮發(fā)油:蒸餾或有機(jī)溶劑/SPME;中等極性成分:70%MeOH、EtOH;極極性:水或水提);可先做小規(guī)模單因素試驗(yàn)比較提取率。 粗提/分級(jí):經(jīng)常使用溶劑漸進(jìn)提取或溶劑分配(如水提后用石油醚/乙酸乙酯/n-BuOH分層)把樣物按極性分級(jí),簡(jiǎn)化后續(xù)工作量。 去除脂溶雜質(zhì):若含蠟/脂多,先用石油醚或正己烷脫脂。 固相萃?。⊿PE):用于濃縮、去鹽或去色素,選擇C18、Si、PS-DVB、SCX/SAX等吸附劑按需。 過濾與稀釋:進(jìn)樣前0.22–0.45 μm膜過濾,溶劑與流動(dòng)相匹配(避免溶劑強(qiáng)度過高導(dǎo)致峰形差)。 三、分離手段選擇(按目標(biāo)物理化學(xué)性質(zhì)) 非揮發(fā)性小分子(黃酮、苷類、生物堿、皂苷等):首選反相HPLC/UPLC(C18/C8);對(duì)高度極性者可選HILIC;對(duì)強(qiáng)極性或高分子選離子色譜或尺寸排阻(SEC/HPGPC)。 揮發(fā)性成分(揮發(fā)油、萜類):GC 或 GC-MS(前處理:蒸餾、SPME、溶劑萃取)。 強(qiáng)極性/無紫外吸收(多糖、極性寡糖):HPGPC、離子交換或衍生化后用RP-HPLC;多糖用酶或色譜-化學(xué)法。 制備分離:中試/制備HPLC、逆流色譜(CPC/HPCCC)、硅膠柱色譜、Flash色譜等。逆流色譜對(duì)極性差異小的天然產(chǎn)物非常有效。 四、分析條件開發(fā)(以HPLC/UPLC為主) 固定相選擇 C18(通用首選),C8(較少保留)、Phenyl(芳香相互作用)、CN/Amide(弱極性或極性互補(bǔ))、HILIC(強(qiáng)極性)。 流動(dòng)相與pH控制 常用:乙腈-水或甲醇-水。為改善峰形、提高離子化或穩(wěn)定性,加入揮發(fā)性酸/鹽(0.1%甲酸或乙酸、10 mM 甲酸銨/乙酸銨、5–20 mM 乙酸銨/碳酸銨);用于堿性生物堿可加少量堿(0.01–0.05%三乙胺或碳酸氨),但對(duì)MS需選揮發(fā)性緩沖。pH對(duì)離子化化合物影響大,pH調(diào)節(jié)能顯著改變保留。 起始條件建議(常用分析柱 4.6×150 mm,5 μm) 黃酮/苷類:ACN/水 + 0.1%甲酸,梯度 5% → 60% ACN(30 min),流速 1.0 mL/min,λ 254/280 nm。 生物堿(堿性): ACN/10 mM NH4HCO3 (pH ~9) 或 ACN/0.05% TEA(調(diào)整使堿性化合物呈中性或弱離子化),梯度 5%→60%(30 min),用UV或MS檢測(cè)。 皂苷(無強(qiáng)紫外):MeOH/H2O 或 ACN/H2O,檢測(cè)用ELSD/CAD或MS;梯度 20%→90% ACN/MeOH(視樣品)。 多糖/極性小分子:HILIC(ACN高比例)或衍生后RP-HPLC。 檢測(cè)器 紫外/二極管陣列(DAD):適合含共軛系統(tǒng)的化合物。 ELSD/CAD:適合無或弱UV吸收的皂苷、三萜類。 LC-MS/MS:用于跟蹤、鑒定和痕量定量(選擇正/負(fù)離子模式)。 方法開發(fā)流程(快速迭代) 先做試劑/溶劑相容性與柱選擇的 scouting(小樣色譜圖比較不同柱)。 選一兩種候選柱(C18、Phenyl、HILIC),用梯度掃描(短梯度如5→95% ACN 0–20 min)觀察成分分布。 優(yōu)化梯度坡度、起始/終止有機(jī)相、流速、柱溫與pH以改善關(guān)鍵峰分離。 小心樣品溶劑強(qiáng)度對(duì)峰形的影響,必要時(shí)換溶劑或降低注入體積。 系統(tǒng)適用性指標(biāo)(SST) 理論板數(shù)、尾峰因子、重復(fù)進(jìn)樣RSD、分辨率(關(guān)鍵組分Rs>1.5)作為放行標(biāo)準(zhǔn)。 五、分級(jí)與制備放大策略 先用溶劑分配/液-liquid提取減低復(fù)雜度(可按極性連續(xù)分配:石油醚→乙酸乙酯→n-BuOH)。 對(duì)中等純度制備:硅膠柱/ODS開柱分離 → 收集粗分餾(按薄層/分析HPLC監(jiān)測(cè))。 需要較高純度:用制備HPLC或CPC/HPCCC(避免固定相吸附,適合洋蔥式分離)。 放大注意:放大不是線性按體積縮放(需按填料質(zhì)量、表面積、線速度和載樣量重建條件);對(duì)放大建議做中等放大試驗(yàn)再全放大。 六、鑒定與定量 鑒定:LC-MS/MS(分子量、片段)、NMR(結(jié)構(gòu)確認(rèn))、UV/IR 輔助。對(duì)未知峰,盡量獲得高分辨率MS與MS/MS。 定量:用外標(biāo)法或內(nèi)標(biāo)法;對(duì)復(fù)雜基質(zhì)建議用基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)曲線或標(biāo)準(zhǔn)加入法校正矩陣效應(yīng)。 指紋/多成分定量:建立指紋圖譜并挑選若干指示峰作為質(zhì)量控制(符合連續(xù)批次相似度)。 七、方法驗(yàn)證(參照ICH與藥典) 必須評(píng)估:特異性/選擇性、線性、準(zhǔn)確度(回收率)、精密度(重復(fù)性/中間精密)、LOD/LOQ、穩(wěn)定性、魯棒性/范圍。對(duì)LC-MS還需評(píng)估基質(zhì)效應(yīng)與離子抑制。給出典型閾值:回收率 90–110%(可根據(jù)目標(biāo)調(diào)整),RSD ≤2–5%(含量測(cè)定通常 ≤2%)。 八、常見問題與解決 峰拖尾:檢查pH(弱酸/堿被吸附)、使用競(jìng)爭(zhēng)性洗脫劑、改用端胺化或低殘留硅膠柱、減少硅膠上羥基暴露(用TEA微堿或甲酸銨)。 峰分裂/寬峰:樣品溶劑太強(qiáng)、注入體積過大、體系外體積大(窄徑柱注意最小死體積)、柱污染。 分辨率不足:改變梯度斜率、降低流速提高理論板、換柱(更高效或不同選擇性)。 基線噪聲/漂移(ELSD/CAD):流動(dòng)相揮發(fā)性不一致或泵不穩(wěn)定;對(duì)LC-MS基線噪聲檢查溶劑純度與脫氣。 含鹽/基質(zhì)抑制LC-MS:用SPE或稀釋、改用其他離子化模式(APCI)、優(yōu)化洗脫梯度減少基質(zhì)共洗脫。 目標(biāo)峰無UV吸收:改用ELSD/CAD或MS檢測(cè),或化學(xué)衍生化賦予紫外/熒光性質(zhì)。 九、質(zhì)量控制與記錄 建立樣品前處理 SOP、色譜方法 SOP、系統(tǒng)適用性測(cè)試 SOP。 保存原始色譜數(shù)據(jù)、樣品制備記錄、對(duì)照品批次與純度證明。 對(duì)于常規(guī)質(zhì)量控制可建立快速指紋或多指標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定流程。 十、實(shí)用模板(示例起始條件) 黃酮/苷類分析(分析柱 4.6×150 mm, 5 μm): 流動(dòng)相 A:水 + 0.1% 甲酸;B:乙腈 梯度:5% B(0–2 min)→ 40% B(2–25 min)→ 95% B(25–28 min)→ 5% B 回平衡(28–35 min) 流速:1.0 mL/min;柱溫:30℃;檢測(cè):DAD 254/280 nm。 生物堿分析(堿性): A:10 mM NH4HCO3 (pH ~9);B:乙腈 梯度 5→60% B(0–30 min),流速 1.0 mL/min,檢測(cè) UV 或 MS(正離子模式)。 皂苷制備(ELSD/制備HPLC): A:水;B:甲醇/乙腈混合(1:1)或純MeOH 梯度 20→90% B(0–40 min),檢測(cè) ELSD,制備柱按填料放大。 |


