科研進(jìn)展
藏藥標準化與新藥研發(fā)學(xué)科組在逆流色譜溶劑系統篩選策略上取得新突破
逆流色譜（Counter-current chromatography，CCC) ，是一種液-液色譜技術(shù)，相較于傳統的液相制備色譜技術(shù)，具有無(wú)固定相死吸附，100%樣品回收率等優(yōu)點(diǎn)，在分離科學(xué)中被廣泛應用。在CCC分離中，基于分配系數（K）的溶劑系統的選擇是最為重要的一步，溶劑系統的選擇優(yōu)化占據了CCC分離中工作量的90%之多。目前，基于HPLC峰面積試錯法進(jìn)行溶劑系統的選擇優(yōu)化是最常用的方法，費時(shí)費力，限制了CCC在分離科學(xué)中更為深入和廣泛的應用。
近日，中國科學(xué)院西北高原生物研究所藏藥標準化與新藥研發(fā)學(xué)科組與青海師范大學(xué)和暨南大學(xué)合作在Journal of Chromatography A（IF=4.6）發(fā)表了題為 Ab initio calculation based solvent system selection in silico for counter-current chromatography: Separation of resibufogenin glycosylation product 的研究論文。該論文建立了基于熱力學(xué)計算和限制性?xún)?yōu)化的從頭計算CCC溶劑系統的選擇優(yōu)化策略，該策略包括三個(gè)步驟：1）采用COSMO-RS模型，對給定溶劑系統的分配系數進(jìn)行從頭計算；2）利用（非）線(xiàn)性擬合，建立從頭計算的分配系數和給定溶劑系統組成比例的函數關(guān)系；3）利用MATLAB，以0.5 ≤ Ki ≤2.5和Ki/Kj≥1.5(Ki>Kj)為邊界條件，minΣ(Ki)為目標函數進(jìn)行限制性?xún)?yōu)化，從而優(yōu)化選擇出合適的溶劑系統。為了驗證該策略在實(shí)際應用中的可行性，以酯蟾毒配基的糖基化產(chǎn)物為分離目標，在沒(méi)有任何實(shí)驗操作的數據的情況下，利用該策略成功優(yōu)化出了最適溶劑系統，很好的完成了目標化合物的CCC分離制備，從頭計算優(yōu)化出的分配系數與后驗實(shí)驗測定值相比RMSD=0.2861。該策略幾乎可以100%完全在計算機中進(jìn)行CCC溶劑系統的選擇優(yōu)化，不需要任何實(shí)驗數據，極大的減少了溶劑系統選擇優(yōu)化的工作量，提高了CCC的分離效率，極大的推動(dòng)了CCC在常規分離科學(xué)中的廣泛和深入應用。
西北高原所陳濤副研究員為本文第一作者，西北高原所李玉林研究員、暨南大學(xué)何亮亮副教授和青海師范大學(xué)鄒登朗副教授為論文共同通訊作者。該工作得到了國家自然科學(xué)基金（No. 32260129）、中國科學(xué)院青促會(huì )（No. 2020425）和青海省自然科學(xué)基金（No. 2021-ZJ-976Q)等項目的資助。
論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0021967322008408
研究技術(shù)路線(xiàn)圖
