藏药标准化与新药研发学科组在逆流色谱溶剂系统筛选策略上取得新突破
发表日期:2022-12-15来源：西北高原生物研究所
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逆流色谱（Counter-current chromatography，CCC) ，是一种液-液色谱技术，相较于传统的液相制备色谱技术，具有无固定相死吸附，100%样品回收率等优点，在分离科学中被广泛应用。在CCC分离中，基于分配系数（K）的溶剂系统的选择是最为重要的一步，溶剂系统的选择优化占据了CCC分离中工作量的90%之多。目前，基于HPLC峰面积试错法进行溶剂系统的选择优化是最常用的方法，费时费力，限制了CCC在分离科学中更为深入和广泛的应用。
近日，中国科学院西北高原生物研究所藏药标准化与新药研发学科组与青海师范大学和暨南大学合作在Journal of Chromatography A（IF=4.6）发表了题为 Ab initio calculation based solvent system selection in silico for counter-current chromatography: Separation of resibufogenin glycosylation product 的研究论文。该论文建立了基于热力学计算和限制性优化的从头计算CCC溶剂系统的选择优化策略，该策略包括三个步骤：1）采用COSMO-RS模型，对给定溶剂系统的分配系数进行从头计算；2）利用（非）线性拟合，建立从头计算的分配系数和给定溶剂系统组成比例的函数关系；3）利用MATLAB，以0.5 ≤ Ki ≤2.5和Ki/Kj≥1.5(Ki>Kj)为边界条件，minΣ(Ki)为目标函数进行限制性优化，从而优化选择出合适的溶剂系统。为了验证该策略在实际应用中的可行性，以酯蟾毒配基的糖基化产物为分离目标，在没有任何实验操作的数据的情况下，利用该策略成功优化出了最适溶剂系统，很好的完成了目标化合物的CCC分离制备，从头计算优化出的分配系数与后验实验测定值相比RMSD=0.2861。该策略几乎可以100%完全在计算机中进行CCC溶剂系统的选择优化，不需要任何实验数据，极大的减少了溶剂系统选择优化的工作量，提高了CCC的分离效率，极大的推动了CCC在常规分离科学中的广泛和深入应用。
西北高原所陈涛副研究员为本文第一作者，西北高原所李玉林研究员、暨南大学何亮亮副教授和青海师范大学邹登朗副教授为论文共同通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金（No. 32260129）、中国科学院青促会（No. 2020425）和青海省自然科学基金（No. 2021-ZJ-976Q)等项目的资助。
论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0021967322008408
研究技术路线图
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