均勻設計法優化阿魏酸雙丁酸甘油酯薄層色譜展開劑方法

2023-05-13 15:48:51

專利名稱：：均勻設計法優化阿魏酸雙丁酸甘油酯薄層色譜展開劑方法
技術領域：
：本發明屬薄層層析分離純化阿魏酸雙丁酸甘油酯及其它阿魏酸衍生物領域，特別是涉及均勻設計法優化阿魏酸雙丁酸甘油酯薄層色譜展開劑方法。技術背景阿魏酸雙丁酸甘油酯是阿魏酸和三丁酸甘油酯通過轉酯反應生成的脂溶性阿魏酸衍生物。它即保持了阿魏酸的生理活性(AsaoH.SynthesesofFerulicAcidDerivativesandThereSuppressiveEffectsonCyclooxygenase-2PromoterActivity.Bioorganic&MedicinaChemistry,2002,10(4):1189-1196;WilliamE.Neff，W.CraigByrdwell.Characterizationofmodeltriacylglycerol(triolein,trilinoleinandtrilinolenin)autoxidationproductsviahigh-performanceliquidchromatogram-phycoupledwithatmosphericpressurechemicalionizationmassspectrometry.JournalofChromatographyA,1998，818:169—186;DavidL，JosephA，Laszlo,etal.Lipase-catalyzedSynthesisofFerulateesters..JAOCS,2000，77(5):513-519)，又克服了阿魏酸分子本身親水性強，難以在油品中發揮其功效的弊端，同時阿魏酸雙丁酸甘油酯還具有脂肪酸甘油酯的重要性質如作為多元醇型非離子表面活性劑的重要品種，具有乳化、抗靜電、潤滑等特性，還有安全、營養、加工適應性好、人體相容性高等諸多優點(DavidL,JosephA,Laszlo,etal.Lipase-catalyzedSynthesisofFerulateesters.JAOCS,2000，77(5):513-519;TsunoT，KadotaM.Applicationtothecosmeticsasanultravioletrayabsorbentofferulicacid.FragranceJournal,2002,30(7):137-174)，是一類多功能添加劑，因此廣泛的應用在食品、藥品及化妝品行業並引起了許多學者的研究興趣(NakanishiK，OltzEM，GrunbergerD.Caffeicacidestersandmethodsofpreparingandusingsame.Patent\^O89/00815，1232-1335.1989-08-12;KikuzakiH,HisamotoM，HiroseKetal.Antioxidantpropertiesofferulicacidanditsrelatedcompounds.JAgricFoodChem,2005,50:216I—2168;林麗洋，賀英菊，陳豔等.綠原酸-B-環糊精包合物的製備及驗證.天津藥學,2006，18(5):25-27)。然而由於在製備阿魏酸雙丁酸甘油酯的過程中反應條件不容易控制、副產物較多，給研究者在對其進行定性定量分析的過程中造成一定困擾，如反應進程分析時間長，難以判斷反應終點等。
發明內容本發明的目的是提供一種均勻設計法優化阿魏酸雙丁酸甘油酯薄層色譜展開劑方法，利用均勻設計模型與薄層層析色譜分離技術相結合的方法，能夠系統的、快速的、高效的分離純化阿魏酸雙丁酸甘油酯。本發明的均勻設計法優化阿魏酸雙丁酸甘油酯薄層色譜展開劑方法，包括下列步驟(1)對展開體系組分分類；(2)建立目標函數COF;(3)選擇展開系統溶劑配比；(4)應用均勻設計軟體對所得實驗結果進行多元回歸分析；(5)驗證分析結果。所述的對展開體系組分分類是首先將色譜分析常用溶劑分類，第I類為電子授受體溶劑，第n類為質子給予體溶劑，第m類為強質子給予體溶劑，第IV類為質子受體溶劑，第V類為偶極作用力溶劑，第VI類為惰性溶劑；由於所涉及的問題是未知混合物的分離，採用"黑箱法"選擇溶劑系統，即從電子授受體溶劑(I)、質子授受體溶劑(11、IV)、誘導作用力溶劑(v)及極性調節溶劑(m、VI)中分別選出一種來構成四元系統；所述的目標函數COF是COF-^6)ilA/f(i)1，^一第i對物質的權重，不含目標物質對的A值取IO，含有目標物質對的份i值取100;Mf(i)—第i對物質的比移值之差；所述的選擇展開系統溶劑配比是將四種組分分別設為X"X2、X3、X4，顯然它們之間符合Xi》0、X2》0、X3》0、X4》0且Xt+X2+X3+X4二l的關係，通過配方均勻設計安排實驗確定最佳溶劑配比。所述的對實驗進行多元回歸分析是應用均勻設計1.0軟體對所得實驗結果進行多元回歸分析，同時擬合出能表達目標函數隨各個變量變化規律的預測方程，從而得出理論上最佳的展開劑的配比，並通過驗證試驗結果。均勻實驗方法在實驗因素較多的情況下，具有實驗次數少，安排水平數多，實驗點在實驗範圍內均勻散布等優點。可以用較少的實驗次數得到比較理想的實驗條件。在薄層色譜篩選最佳展開劑的實驗當中，應用均勻實驗篩選溶劑的最佳組分，並通過均勻實驗本身的數據處理方法對實驗結果進行多元回歸分析，同時擬合出能表達目標函數隨各個變量變化規律的預測方程，從而得出理論上最佳的展開劑的配比。本發明的有益效果本發明中均勻設計指導薄層層析色譜展開劑的選擇，避免了展開體系溶劑選擇的盲目性，實驗次數多等技術的不足，更加適合大規模生產過程中的分析，可以在較短的時間內，通過少次的實驗、系統的分析、找到對於代分離物質合適的展開劑，可以大大簡化物質分離純化的步驟，減少實驗次數，從而達到快速優化分離純化的目的。利用本方法可快速分離純化阿魏酸雙丁酸甘油酯的方法，該方法同時可以應用於酚酸類藥物的分離純化。圖1是均勻設計法優化阿魏酸雙丁酸甘油酯薄層色譜展開劑方法流程圖；圖2是傳統薄層層析篩選出的組分分析掃描圖；圖3是均勻設計與薄層層析聯用篩選出的組分分析掃描圖。具體實施方式下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之後，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落於本申請所附權利要求書所限定的範圍。實施例11.展開系統組分的選擇為了避免在一個溶劑系統中出現兩種或兩種以上同類溶劑，首先需將色譜分析常用溶劑分類。第I類為電子授受體溶劑，第II類為質子給予體溶劑，第III類為強質子給予體溶劑，第IV類為質子受體溶劑，第V類為偶極作用力溶劑，第VI類為惰性溶劑。由於所涉及的問題是未知混合物的分離，所以應採用"黑箱法"選擇溶劑系統。即從電子授受體溶劑(i)、質子授受體溶劑(n、iv)、誘導作用力溶劑(v)及極性調節溶劑(m、vi)中分別選出一種來構成四元系統。並按表1安排在1112(124)的均勻涉及表中。表l均勻設計u12(124)i(第i類)6(第n、iv類)8(第V類)io(第ni、vi類)11(0)6(異丙醇)3(0)9(冰乙酸)22(甲苯)12(甲醇)11(二氯乙烷)6(四氯化碳)3(苯)5(乙醚)6(二氯甲垸)3(正己垸)44(苯)11(甲醇)1(0)10(甲酸)5(氯苯)4(乙醚)9(二氯乙烷)7(氯仿)66(四氯呋喃)10(乙醇)4(0)4(正己烷)"77(四氫呋喃)3(三乙胺)12(二氯乙烷)1(0)88(乙酸乙酯)9(乙醇)7(二氯甲烷)11(甲酸)99(乙酸乙酯)2(三乙胺)2(0)8(氯仿)1010(丙酮)8(正丁醇)10(二氯乙烷)5(四氯化碳)11II(乙腈)1(0)5(二氯甲烷)2(環己烷)1212(乙腈)7(正丁醇)8(冰乙酸)12(水)四元溶劑系統按各成分等體積1:1:1:1配製，通過12次試驗，確定最佳展層液組分為:苯，乙醚，二氯甲烷，正己垸。2.目標函數COF值的確立根據本實驗的實際情況，均勻實驗目標函數定義如下^一第i對物質的權重，不含目標物質對的A值取10，含有目標物質對的A值取100;Mf(,)—第i對物質的比移值之差；3.展開系統溶劑配比的選擇確定了最佳溶劑系統組分後，將四種組分分別設為X,、X2、X3、X4，顯然它們之間符合Xi》0、X2》0、X3》0、X4》0且X!+X2+X計X4-1的關係。因此需要通過配方均勻設計安排實驗確定最佳溶劑配比。考慮到展開劑之間會有一定的交互作用，要有足夠的實驗次數才能使得到的回歸方程中含有二次項，所以選擇做15次實驗的t/"(157)的均勻設計表，由使用表査到生成向量，計算出C值表(如表2)及生成相應的配方均勻設計表UM:(154)(表3)，具體生成步驟如下1)給定3=4和11=15，根據均勻設計使用表查到生成向量(Hp，Hs-l)。並由這個生成向量產生均勻設計表"(153)。用k,J記(^(15^中的元素。2)對每個i，計算formulaseeoriginaldocumentpage6則tcJ就給出了對應s-4，『15的配方均勻設計。並用記號UM:(15")表示(tableseeoriginaldocumentpage7tableseeoriginaldocumentpage8配方均勻設計表3安排15次實驗，並將所展開的薄層板在雙波長薄層掃描儀中進行處理，計算出每塊薄層板上各個斑點的Rf值，代入COF目標函數中進行數據處理得到相應的目標函數值。4.應用均勻設計軟體對所得實驗結果進行多元回歸分析應用均勻設計1.0軟體對所得實驗結果進行多元回歸分析，同時擬合出能表達目標函數隨各個變量變化規律的預測方程。從而得出理論上最佳的展開劑的配比，並通過驗證試驗考察理論結果是否可行。實驗結果分析如上表3所示，將自變量(X,、X2、X3、X4)值與目標函數值(COF值)分別錄入均勻設計l.O數據處理軟體中，通過軟體進行多元回歸分析得到多元回歸方程如下因素數4試驗數15各因素水平數相等因素l名稱苯，量綱ml因素2名稱乙醚，量綱ml因素3名稱二氯甲烷，量綱ml因素4名稱正己垸，量綱ml結果名稱COF函數值，量綱無回歸方程Y=b(O)+b(l)*X(l)+b(2)*X(2)+b(3)*X(3)+b(4)*X(4)+b(5)*X(l)*X(l)+b(6)*X(l)*X(2)+b(7)*X(2)*X(2)+b(8)*X(2)*X(3)+b(9)*X(2)*X(4)+b(10)*X(3)*X(3)+b(ll)*X(3)*X(4)+b(12)*X(4)*X(4)回歸係數(bi):b(0)=3.56e+6b(l)=1.36e+6b(2)=-1.25e+7b(3)=-8.48e+6b(4)=-8.48e+6b(5)=-4.92e+6b(6)=4.03e+6b(7)=8.95e+6b(8)=1.39e+7b(9)=1.39e+7b(10)=4.92e+6b(ll)=9.84e+6b(12)-4.92e+6方差分析樣本容量N=15總離差平方和自由度N-l=14回歸平方和自由度k=12剩餘平方和自由度N-l-k=2總離差平方和Lyy=2.30e+3回歸平方和2.30e+3剩餘平方和Q=9.78e-l回歸均方U/k=1.92e+2剩餘均方s=楊e-l剩餘標準差s=6.99e-l回歸顯著性檢驗F檢驗臨界值F(u(12，2)-9.4081.F檢驗值Ft=391.63顯著性顯著復相關係數R=0.9998COF=3.56x106+1.36xl06X,—1.25xl07X2—8.48xl06X3—8.48x106X4—4.92><107X2X3+1.39x107X2X4+4.92xl06X23+9.84xl06X3X4+4.92xl06X24對此回歸方程作顯著性檢驗Ft=391.63〉F01(12,2)=9.4081，復相關係數R=0.9998，相關關係顯著。由回歸方程可以看出，四種溶劑對樣品組分的分離皆有明顯的作用效果。應用均勻設計軟體對多元回歸方程中的每個變量作偏導，並求出每個因素的作用極值，得到在本實驗範圍內的理論最優條件，當苯乙醚二氯甲烷正己烷為4.528:7.692:6.894:6.144時，預期COF理論最大值為68.72。經過追加實驗驗證，得到實際COF值為64.21，與理論值接近，可作為最佳展開劑系統。，應用上述實驗結果，利用均勻設計模型與薄層層析色譜分離技術相結合的方法，分離純化阿魏酸雙丁酸甘油酯，實驗結果見圖2、3。權利要求1.均勻設計法優化阿魏酸雙丁酸甘油酯薄層色譜展開劑方法，包括下列步驟-(1)對展開體系組分分類；(2)建立目標函數COF;(3)選擇展開系統溶劑配比；(4)應用均勻設計軟體對所得實驗結果進行多元回歸分析。(5)驗證分析結果。2.根據權利要求1所述的均勻設計法優化阿魏酸雙丁酸甘油酯薄層色譜展開劑方法，其特徵在於所述的對展開體系組分分類是首先將色譜分析常用溶劑分類，第I類為電子授受體溶劑，第n類為質子給予體溶劑，第in類為強質子給予體溶劑，第IV類為質子受體溶劑，第V類為偶極作用力溶劑，第VI類為惰性溶劑；然後採用"黑箱法"選擇溶劑系統，從第i類電子授受體溶劑、第n類和第iv類質子授受體溶劑、第v類誘導作用力溶劑、第in類和第VI類極性調節溶劑中分別選出一種構成四元系統。3.根據權利要求1所述的均勻設計法優化阿魏酸雙丁酸甘油酯薄層色譜展開劑方法，其特徵在於所述的目標函數COF是OV^I^ilAif(,)1，W,—第i對物質的權重，不含目標物質對的A值取IO，含有目標物質對的^值取100;Mf(i)—第i對物質的比移值之差。4.根據權利要求1所述的均勻設計法優化阿魏酸雙丁酸甘油酯薄層色譜展開劑方法，其特徵在於所述的選擇展開系統溶劑配比是將四種組分分別設為X"X2、X3、X4,其中Xj》0、X2》0、X3》0、X4》0且X!+X2+X3+X4-1，通過配方均勻設計確定最佳溶劑配比。5.根據權利要求1所述的均勻設計法優化阿魏酸雙丁酸甘油酯薄層色譜展開劑方法，其特徵在於所述的應用均勻設計軟體是應用均勻設計1.0軟體。全文摘要本發明涉及一種均勻設計法優化阿魏酸雙丁酸甘油酯薄層色譜展開劑方法，包括步驟(1)對展開體系組分分類；(2)建立目標函數COF；(3)選擇展開系統溶劑配比；(4)應用均勻設計軟體對所得實驗結果進行多元回歸分析。本發明中均勻設計指導薄層層析色譜展開劑的選擇，避免了展開體系溶劑選擇的盲目性，實驗次數多等技術的不足，更加適合大規模生產過程中的分析，可以在較短的時間內，通過少次的實驗、系統的分析、找到對於代分離物質合適的展開劑，可以大大簡化阿魏酸雙丁酸甘油酯分離純化的步驟，減少實驗次數，從而達到快速優化分離純化的目的。文檔編號G01N30/94GK101144803SQ200710047288公開日2008年3月19日申請日期2007年10月19日優先權日2007年10月19日發明者朱利民,靜權,柴豔倩,妍鄭申請人:東華大學