第一章 样品的制备与纯化
样品的制备对于复杂的分离与纯化非常重要。恰当的样品预处理可免去 后续操作过程中的许多麻烦，使分离纯化变得更为容易。无论样品是来源于 混有蛋白质的生物体、生产中混有残存催化剂的工业制品，或混有干扰杂质 的植物体，通过简单的预处理就可以除去其中大部分不需要的物质。 样品的预处理特别适用于需要使用昂贵的制备型高压液相色谱柱时。尽 管制备样品的目的不尽相同，但其中许多操作与分析型高压液相色谱中所采 用的一样。当处理生物样品时问题可能更加复杂，因为样品不仅可能含有复 杂的大分子，而且还可能混有前面纯化过程中残留的缓冲液、盐及洗涤剂。 因此，必须在预处理中去除上述污染物以免污染高压液相色谱柱。 在设计纯化方案时，通常先使用高效与低分辨率的预处理方法，其中包 括一些经典的方法，如选择性溶剂提取、过滤、沉淀、透析、离心及简单的 常压柱色谱分离等。而一些较新的方法，如超临界流体萃取、固相萃取等则 更具有快速、高效的优点。 生物分子(尤其是生物聚合体)与常见的次生代谢产物性质明显不同，需要 使用特殊的预处理方法。除常用的离心、沉淀(如用硫酸铵沉淀蛋白质)、离 子交换及凝胶过滤等方法(Wehr，1990)外，可用透析、超滤等专用方法。
制备色谱应用
目前，有关分析方法方面的文献有很多，但专门论述制备型色谱技术 的著作还很少。本书试图填补这方面的缺憾，在分离方法的设计方面向 读者提供一些指导。 自本书第一版于1986年发行以来，天然产物的研究又取得了重大进展 。谱学技术的迅速发展，如二维核磁共振技术的应用、仪器自动化程度 的提高及X单晶衍射技术的常规化，都极大地简化了天然产物的结构解析 工作。因而，如何有效地从有机体(植物、动物和微生物)中提取具有生物 活性的纯化合物已成为研究的主要课题。活性物质的极性可能很高或很 低，它们在色谱分离过程中可能会经常失去生物活性，因此，一定要采 用温和的分离条件，并需要引入各种新的以及已改进的色谱分离方法来 解决工作中遇到的问题。本书在第一版的基础上归纳并选择性地整理了 近期发表的各种新的色谱技术与应用实例，以供读者选 用，同时在各章后列出了主要参考资料。 本书的第一部分叙述样品预处理的主要方法，色谱分离之前的预处理 可以节省许多后续纯化所花费的时间。其次论述液一固色谱分离方法， 并着重介绍各种加压色谱方法。此后介绍各种液一液色谱技术及其在分 离不稳定化合物中的优越性。大分子及手性物质的分离在本书中被分别 列为一章来介绍。这两章的内容对于新型药物、基因产品乃至初级代谢 产物的分离都十分重要。本书的最后一章论述的是设计分离路线的策略 。
一些有关生物活性(或其他)物质的具体的提取分离方法的综述文章分别发 表 在 ‘ ‘ Joumal of Chromatography”，“Joumal of Liquid Chromatography and Related Technologies”，“Analytical Chemistr，’， “Natural Product Reports'’，“Phytoehemical Analy‘s∥．“LC-GC Magazine'’及其他各种专业杂志上。另外一些有价值的关于天然产物分离的 论 述 可 参 见 E．L．Ghisalberti 发 表 在 “ Bioactive Natural Products： Detection，Isolation and structural De—termination'’(eds S M Colegate，R J Molyneux，CRC Press，Boca Raton。1993)，T A Van Beek发表在“Chemie~s from Plants”(ed N J Walton，World Scientific Publishing，London，1 997) 及 “ Ad—vances in Natural Products Chemistry：Extraction and Isolation ofBiologically Active Compounds'’(eds S Natori，N Ikekawa和MSuzuki，John Wiley，New York，1981)中的有关章节。(中文专著有徐任生，陈仲良主编的《中草药有 效成分提取与分离》，第二版，上海科学技术出版社，1983年，1989年第 二次印刷——译者注。)
第一章 引
言Leabharlann 色谱方法的起源与天然产物的研究工作密切相关。继1906年Tswett的开 创性工作之后，首次真正意义上的制备型液相色谱分离是于20世纪30年代 对植物代谢产物——色素，如叶绿素及胡萝卜素等的分离。天然产物的研 究与色谱方法持续保持紧密的关系，每当提及各种生物分子纯化方法的进 展时，都不能不考虑到色谱方法。仅就高压液相色谱技术而言，其应用就 涉及到制药工业、生物技术、生物医学及生物化学研究、能源、食品、化 妆品、环境科学、药物及维生素等许多领域。随着从微生物、海洋及陆地 高等生物体中发现新的先导化合物的工作日益引起广泛的兴趣，人们经常 需要从大量或少量的混合物中以有效、快速、低成本的方法分离出纯化合 物。通常的色谱分离方法很少能同时满足上述三个要求，因此，如何选择 正确的分离方法无疑非常重要。本书的第一版(1986)旨在集合各种制备型 的分离方法供读者参考。近年，各种色谱仪器及其新的应用又有了快速的 发展。因此，提供一本新的、包括目前正飞速发展的生物分子的分离技术 的参考书显然十分重要。
本书旨在着重介绍各种色谱技术的应用，而非详细描 述这些技术的原理。书中所列举的大部分实例来自次生代 谢产物及天然产物。因为制备型色谱的主要作用是对该类 物质的分离。对于大分子的分离与纯化，色谱分离也用于 分离某些重要的药用生物活性蛋白 ( 包括利用重组技术获 得的蛋白 ) 、生物治疗品与诊断试剂，以符合高纯度的要 求。因此，用于生物大分子纯化的一些特殊分离技术，如 亲和色谱和分子排阻色谱等也在本书中作了介绍。光学纯 度的治疗药物是另一日益受到重视的研究领域，本书第九 章列入了有关手性分子的分离方法。