乌苏烷和齐墩果烷型五环三萜的超分子配位色谱分析

论文摘要

乌苏烷型和齐墩果烷型五环三萜在自然界分布广泛,且具有很好的药理活性。然而,这类同分异构体和以其为母体的衍生物常相伴而生,它们的结构差异仅在母体E环的甲基异构,理化性质极其相似,采用传统的色谱分离方法难以实现理想的分离效果。因此,如何有效地分离此类同分异构体成为急待解决的问题。本文拟采用超分子配位色谱法解决乌苏烷型和齐墩果烷型五环三萜同分异构体的分析检测问题。基于这种伴生型异构体的结构差异以及环糊精的超分子配位能力,筛选合适的配位剂;选择亲水性由高到低的三对同分异构体,建立其配位色谱分离方法;结合色谱分离的结果及其它相关的试验结果,从中总结出这种伴生型同分异构体实现高效分离的规律,其研究结果如下:1、采用ChemBioOffice 2005和Pymol Version 0.99计算了该类同分异构体的分子结构直径。发现其直径与β-环糊精的空腔直径相匹配;利用分子力学（MM2）能量最小原则计算了目标物质与β-环糊精形成包合物前后体系的最小结合能,比较得出形成包合物后体系的最小能量明显降低。依几何匹配和能量匹配原则,优选出β-环糊精及其衍生物作为分离五环三萜类乌苏烷型和齐墩果烷同分异构体的配位剂。2、建立了羟基积雪草苷和积雪草苷—B、羟基积雪草酸和terminolic acid、齐墩果酸和熊果酸三对同分异构体的色谱分离方法。以β-环糊精或葡萄糖基-β-环糊精为流动相添加剂,在4mmol/L同浓度的环糊精下,异构体的分离度为:积雪草苷和积雪草苷—B（3.08,4.65）＞羟基积雪草酸和terminolic acid（2.02,2.65）＞齐墩果酸和熊果酸（未达到基线分离）;对于积雪草苷和积雪草苷—B、羟基积雪草酸和terminolic acid,分离能力是:葡萄糖基-β-环糊精＞β-环糊精;而对于分离齐墩果酸和熊果酸,葡萄糖基-β-环糊精的分离效果比β-环糊精的分离效果略差。在色谱分离过程中,分离度和该类异构体母体上的取代基密切联系,疏水基团的差异起主要作用。3、相同的环糊精浓度下,RpC18色谱柱的分离度0.77略小于RpC8色谱柱的分离度1.08,RpC8色谱柱有利于异构体的分离;电喷雾质谱法没有观察到色谱过程中异构体和环糊精任何形式包合物的分子离子峰,表明在动态的色谱过程中异构体没有和环糊精形成稳定的包合物。提示:在色谱分离过程中疏水效应起主要作用,环糊精和色谱柱的配位—协同作用导致了同分异构体的分离。4、借助电喷雾质谱、红外光谱、核磁共振、扫描电镜对包合物进行了结构表征。由实验结果和计算软件模拟得出同分异构体包合物的最优化构型,表明同分异构体母体上的亲水取代基越多,基团越大,越容易接近亲水性的环糊精空腔外壳,形成氢键作用,增加主客体疏水基团的结合机会。提示:五环三萜中这类同分异构体的分离随其母体上取代基亲水性的增强,β-环糊精和亲水性β-环糊精衍生物的分离能力增强。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 致谢
• 第一章 绪论
• 1.1 课题来源
• 1.2 选题背景及意义
• 1.3 国内外研究现状
• 1.3.1 三萜类化合物分离技术研究进展
• 1.3.1.1 半仿生提取法
• 1.3.1.2 超临界流体萃取法（SFE）
• 1.3.1.3 超声循环技术
• 1.3.2 三萜类化合物的分析方法研究进展
• 1.3.2.1 总三萜类成分分析测定
• 1.3.2.2 三萜类单体成分的分析测定
• 1.3.3 五环三萜化合物药理研究进展
• 1.3.4 五环三萜中乌苏烷型和齐墩果烷型同分异构体相伴而生
• 1.3.4.1 从生物合成角度
• 1.3.4.2 积雪草中的五环三萜同分异构体
• 1.3.4.3 女贞子中的五环三萜同分异构体
• 1.3.4.4 枇杷叶中的五环三萜同分异构体
• 1.3.5 三萜类化合物分离中存在的问题
• 1.3.6 超分子配位化学
• 1.3.6.1 非键相互作用
• 1.3.6.2 色谱评价指标
• 1.3.6.3 配位色谱分类
• 1.3.6.4 环糊精色谱法
• 1.4 拟研究内容
• 参考文献
• 第二章 五环三萜类同分异构体配位剂筛选
• 2.1 环糊精的特性研究
• 2.1.1 环糊精的结构特点
• 2.1.2 环糊精包合物的形成条件
• 2.1.3 环糊精包合作用的应用
• 2.1.3.1 在医药方面的应用
• 2.1.3.2 在分离对映体中的应用
• 2.2 五环三萜类同分异构体与环糊精配位特性分析
• 2.2.1 计算机模拟分子结构及尺寸
• 2.2.2 包合体系的能量计算
• 2.3 小结
• 参考文献
• 第三章 环糊精流动相添加剂法分离齐墩果烷型和乌苏烷型同分异构体
• 3.1 不同环糊精对羟基积雪草苷和积雪草苷-B的配位色谱分离
• 3.1.1 实验设计
• 3.1.1.1 实验材料
• 3.1.1.2 实验仪器
• 3.1.1.3 色谱条件
• 3.1.2 实验方法
• 3.1.2.1 样品的制备
• 3.1.2.2 流动相的组成
• 3.1.3 实验结果与讨论
• 3.1.3.1 不同环糊精对同分异构体的分离结果
• 3.1.3.2 环糊精浓度对分离度的影响
• 3.1.3.3 流动相中甲醇含量对同分异构体分离的影响
• 3.2 不同环糊精对羟基积雪草酸和terminolic acid的配位色谱分离
• 3.2.1 实验设计
• 3.2.1.1 实验材料
• 3.2.1.2 实验仪器
• 3.2.1.3 色谱条件
• 3.2.2 实验方法
• 3.2.2.1 样品的制备
• 3.2.2.2 流动相的组成
• 3.2.3 实验结果与讨论
• 3.2.3.1 不同环糊精对异构体的分离结果
• 3.2.3.2 不同环糊精浓度对异构体分离度的影响
• 3.2.3.2 流动相中甲醇含量对异构体分离度的影响
• 3.2.3.3 流动相pH值对异构体分离度的影响
• 3.3 不同环糊精对齐墩果酸和熊果酸的配位色谱分离
• 3.3.1 实验设计
• 3.3.1.1 实验材料
• 3.3.1.2 实验仪器
• 3.3.1.3 色谱条件
• 3.3.2 实验方法
• 3.3.2.1 样品的制备
• 3.3.2.2 流动相的组成
• 3.3.3 实验结果与讨论
• 3.4 结论
• 参考文献
• 第四章 配位色谱分离机理及规律研究
• 4.1 羟基积雪草苷同分异构体配位机理解析
• 4.1.1 实验设计
• 4.1.1.1 实验材料
• 4.1.1.2 实验仪器
• 4.1.2 实验方法
• 4.1.2.1 色谱分离过程解析
• 4.1.2.2 质谱样品准备
• 4.1.2.3 包合常数测定
• 4.1.2.4 包合物制备
• 4.1.3 实验结果与讨论
• 4.1.3.1 色谱分离过程解析
• 4.1.3.2 电喷雾质谱法
• 4.1.3.3 色谱分离过程模拟
• 4.1.3.4 同分异构体包合常数测定
• 4.1.3.5 羟基积雪草苷包合物表征
• 4.1.4 分子模拟
• 4.2 羟基积雪草酸同分异构体配位机理解析
• 4.2.1 实验设计
• 4.2.1.1 实验材料
• 4.2.1.2 实验仪器
• 4.2.2 实验方法
• 4.2.2.1 包合常数测定
• 4.2.2.2 包合物制备
• 4.2.3 实验结果与讨论
• 4.2.3.1 羟基积雪草酸同分异构体的包合常数
• 4.2.3.2 羟基积雪草酸与葡萄糖基-β-环糊精包合物的红外光谱解析
• 4.2.4 分子模拟
• 4.2.4.1 分子力学算法
• 4.2.4.2 分子对接算法
• 4.3 齐墩果酸和熊果酸配位机理解析
• 4.3.1 分子力学算法
• 4.3.2 分子对接算法
• 4.4 小结
• 参考文献
• 第五章 结论
• 创新点
• 攻读博士期间发表的论文