色谱分离法精选PPT.ppt

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1、关于色谱分离法第1页,讲稿共74张,创作于星期三为什么要用色谱分离法?为什么要用色谱分离法?天然药物的提取物中含有一些结构相似、性质相近的天然药物的提取物中含有一些结构相似、性质相近的化学成分,用一般分离方法无法获得分离,使用色谱化学成分,用一般分离方法无法获得分离,使用色谱分离法往往能获得较好的分离效果。分离法往往能获得较好的分离效果。色谱分离法具有试样用量少,分离效率高的特点,是色谱分离法具有试样用量少,分离效率高的特点,是目前被广泛应用的分离纯化和鉴定化合物的一种有效目前被广泛应用的分离纯化和鉴定化合物的一种有效方法。方法。第2页,讲稿共74张,创作于星期三基本知识:概念基本知识:概念色

2、谱分离法(色谱分离法(ChromatographyChromatography)是一种)是一种分离、纯化和鉴定化合物的现代理化分分离、纯化和鉴定化合物的现代理化分离分析方法。离分析方法。第3页,讲稿共74张,创作于星期三基本知识:分类基本知识:分类(1 1)按色谱分离)按色谱分离原理原理的不同可分为吸附色谱、分配的不同可分为吸附色谱、分配色谱、离子交换色谱、凝胶色谱、电泳技术等。色谱、离子交换色谱、凝胶色谱、电泳技术等。(2 2)按)按操作方式操作方式的不同分类可分为柱色谱、纸色谱、的不同分类可分为柱色谱、纸色谱、薄层色谱和毛细管电泳色谱等。薄层色谱和毛细管电泳色谱等。(3 3)按)按固定相或

3、支持剂种类固定相或支持剂种类的不同分类可分为氧化铝的不同分类可分为氧化铝色谱、硅胶色谱、聚酰胺色谱、凝胶色谱等。色谱、硅胶色谱、聚酰胺色谱、凝胶色谱等。(4 4)按)按移动相种类移动相种类的不同分类可分为气相色谱、液相色的不同分类可分为气相色谱、液相色谱和超临界流体色谱等。谱和超临界流体色谱等。第4页,讲稿共74张,创作于星期三基本知识:原理基本知识:原理利用混合物中各成分在固定相和移动相利用混合物中各成分在固定相和移动相中中吸附吸附、分配分配及其及其亲和力亲和力的不同,当两的不同,当两相作相对运动时,这些成分在两相间进行相作相对运动时,这些成分在两相间进行反复多次的吸附或分配,从而得到分离。

4、反复多次的吸附或分配,从而得到分离。第5页,讲稿共74张,创作于星期三基本知识:原理基本知识:原理利用作为固定相的吸附剂对混合物中各种成分利用作为固定相的吸附剂对混合物中各种成分吸附能力吸附能力的大小不同,使各成分得到相互分离。的大小不同,使各成分得到相互分离。常用的吸附剂有:硅胶、氧化铝、聚酰胺和活性炭。常用的吸附剂有:硅胶、氧化铝、聚酰胺和活性炭。应用吸附色谱时,需全面考虑吸附剂、溶剂及被分离成分应用吸附色谱时,需全面考虑吸附剂、溶剂及被分离成分三者间相互联系又相互制约的关系,选择合适的条件,使三者间相互联系又相互制约的关系,选择合适的条件,使达到分离的目的。达到分离的目的。吸附色谱的原理

5、吸附色谱的原理第6页,讲稿共74张,创作于星期三基本知识:原理基本知识:原理如果被分离物质的极性较大,可选用活度较低如果被分离物质的极性较大,可选用活度较低的吸附剂和极性较大的移动相;如果被分离物的吸附剂和极性较大的移动相;如果被分离物质的极性较小,可选用活度较高的吸附剂和极质的极性较小,可选用活度较高的吸附剂和极性较小的移动相。性较小的移动相。常见一些化合物官能团的极性大小顺序如下常见一些化合物官能团的极性大小顺序如下吸附色谱的原理吸附色谱的原理第7页,讲稿共74张,创作于星期三基本知识:原理基本知识:原理利用混合物中各成分在互不相溶的两相溶剂中利用混合物中各成分在互不相溶的两相溶剂中分配系

6、数分配系数的不同而获得分离。两相溶剂中的一相需作为固定相,的不同而获得分离。两相溶剂中的一相需作为固定相,常以某种惰性固体吸住该相溶剂,使之固定,这种吸着常以某种惰性固体吸住该相溶剂,使之固定,这种吸着了固定相溶剂的固体物质称为支持剂(也称载体或担体)了固定相溶剂的固体物质称为支持剂(也称载体或担体);另一相溶剂则作为移动相。;另一相溶剂则作为移动相。分配色谱的原理分配色谱的原理第8页,讲稿共74张,创作于星期三基本知识:原理基本知识:原理利用离子交换树脂上的功能基能在水溶液利用离子交换树脂上的功能基能在水溶液中与溶液的其他离子进行可逆性交换的性中与溶液的其他离子进行可逆性交换的性质,以离子交

7、换树脂作为固定相,使混合质,以离子交换树脂作为固定相,使混合成分中成分中离子型与非离子型物质离子型与非离子型物质、或、或具有不具有不同解离度的离子化合物同解离度的离子化合物得到分离。得到分离。离子交换色谱的原理离子交换色谱的原理第9页,讲稿共74张,创作于星期三基本知识:原理基本知识:原理以凝胶作为固定相,选择适当的溶剂作为移动相,随以凝胶作为固定相,选择适当的溶剂作为移动相,随着移动相的流动,由于受凝胶颗粒中网孔半径的限制,着移动相的流动,由于受凝胶颗粒中网孔半径的限制,被分离试样中比网孔小的化合物可自由进入凝胶颗粒被分离试样中比网孔小的化合物可自由进入凝胶颗粒内部,而比网孔大的化合物不能进

8、入凝胶颗粒内部被内部,而比网孔大的化合物不能进入凝胶颗粒内部被排阻,只能通过凝胶颗粒外部的间隙,使混合物中排阻,只能通过凝胶颗粒外部的间隙,使混合物中分分子量大小不同子量大小不同的化合物移动速率不同而得到分离。的化合物移动速率不同而得到分离。凝胶色谱的原理凝胶色谱的原理第10页,讲稿共74张,创作于星期三色色 谱谱 技技 术术 氧化铝色谱法氧化铝色谱法氧化铝色谱法氧化铝色谱法 硅胶色谱法硅胶色谱法硅胶色谱法硅胶色谱法 活性炭色谱法活性炭色谱法活性炭色谱法活性炭色谱法 聚酰胺色谱法聚酰胺色谱法聚酰胺色谱法聚酰胺色谱法 离子交换色谱法离子交换色谱法离子交换色谱法离子交换色谱法 大孔吸附树脂法大孔吸

9、附树脂法大孔吸附树脂法大孔吸附树脂法 凝胶色谱法凝胶色谱法凝胶色谱法凝胶色谱法 薄层色谱法薄层色谱法薄层色谱法薄层色谱法 纸色谱法纸色谱法纸色谱法纸色谱法 电泳技术电泳技术电泳技术电泳技术 干柱色谱法干柱色谱法干柱色谱法干柱色谱法 气相色谱法气相色谱法气相色谱法气相色谱法 高效液相色谱法高效液相色谱法高效液相色谱法高效液相色谱法 第11页,讲稿共74张,创作于星期三氧化铝色谱法氧化铝色谱法是利用作为固定相的氧化铝对混合物中各是利用作为固定相的氧化铝对混合物中各种成分吸附能力的大小不同,使各成分得种成分吸附能力的大小不同,使各成分得到相互分离的方法。到相互分离的方法。第12页,讲稿共74张,创作

10、于星期三氧化铝色谱法氧化铝色谱法氧化铝是一种吸附力很强的亲水性吸附剂,有酸性、氧化铝是一种吸附力很强的亲水性吸附剂,有酸性、碱性、中性三种规格。碱性、中性三种规格。其吸附活性与含水量有关,随着含水量的增加,吸附能力其吸附活性与含水量有关,随着含水量的增加,吸附能力减弱。减弱。氧化铝的吸附能力大小,可根据含水量用不同的活度级氧化铝的吸附能力大小,可根据含水量用不同的活度级别来表示,通过别来表示,通过活化活化或或去活化去活化的操作得到不同活度级的操作得到不同活度级别的氧化铝,一般在别的氧化铝,一般在400400左右加热左右加热6 6小时,即可得小时,即可得级的氧化铝。级的氧化铝。氧化铝氧化铝第13

11、页,讲稿共74张,创作于星期三氧化铝色谱法氧化铝色谱法硅胶、氧化铝活度与含水量关系硅胶、氧化铝活度与含水量关系 活度活度等级等级 含水量()含水量()氧化铝氧化铝 硅胶硅胶005315625103815氧化铝氧化铝第14页,讲稿共74张,创作于星期三氧化铝色谱法氧化铝色谱法常采用柱色谱(常采用柱色谱(column chromatographycolumn chromatography)的操作方)的操作方法。法。柱色谱是一种将分离材料装入柱状容器中,以适当的洗脱柱色谱是一种将分离材料装入柱状容器中,以适当的洗脱剂进行洗脱而使不同成分得到分离的色谱分离方法,也是剂进行洗脱而使不同成分得到分离的色谱

12、分离方法,也是色谱法最早出现的形式。色谱法最早出现的形式。具体操作如下:具体操作如下:操作步骤操作步骤第15页,讲稿共74张,创作于星期三氧化铝色谱法氧化铝色谱法1 1、色谱柱的选择、色谱柱的选择2 2、装柱、装柱3 3、上样、上样4 4、洗脱、洗脱5 5、氧化铝的再生、氧化铝的再生操作步骤操作步骤柱柱色色谱谱装装置置第16页,讲稿共74张,创作于星期三氧化铝色谱法氧化铝色谱法(1 1)氧化铝适用于)氧化铝适用于碱性或中性的亲脂性成分碱性或中性的亲脂性成分的分离,的分离,如生物碱、甾体化合物、强心苷等,尤其是对生物如生物碱、甾体化合物、强心苷等,尤其是对生物碱的分离应用最多。具有分离效果好,再

13、生容易,碱的分离应用最多。具有分离效果好,再生容易,对杂质的吸附能力及分离试样的用量均优于硅胶等对杂质的吸附能力及分离试样的用量均优于硅胶等优点,但由于与某些酸性、酚性物质及色素等可发优点,但由于与某些酸性、酚性物质及色素等可发生异构化、氧化和消除反应等次级反应,故对醛、生异构化、氧化和消除反应等次级反应,故对醛、酮、酯、内酯等类型化合物的分离不宜采用。酮、酯、内酯等类型化合物的分离不宜采用。操作提示操作提示第17页,讲稿共74张,创作于星期三氧化铝色谱法氧化铝色谱法(2 2)柱色谱中氧化铝用前应过筛处理,使粒度均匀,常)柱色谱中氧化铝用前应过筛处理,使粒度均匀,常以以100100目目左右大小

14、为宜。左右大小为宜。(3 3)柱色谱中氧化铝的用量一般为样品量的)柱色谱中氧化铝的用量一般为样品量的20205050倍,如果氧化铝对样品的吸附力较弱,则适当增加倍,如果氧化铝对样品的吸附力较弱,则适当增加用量至用量至100100200200倍。倍。操作提示操作提示第18页,讲稿共74张,创作于星期三硅胶色谱法硅胶色谱法是利用作为固定相的硅胶对混合物中各种是利用作为固定相的硅胶对混合物中各种成分吸附能力的大小不同,使各成分得到成分吸附能力的大小不同,使各成分得到相互分离的方法。相互分离的方法。第19页,讲稿共74张,创作于星期三硅胶色谱法硅胶色谱法硅胶硅胶硅胶是一种微呈酸性的多孔性物质。硅胶是一

15、种微呈酸性的多孔性物质。常用常用SiOSiO2 2xHxH2 2O O表示,为硅氧烷交链结构:表示,为硅氧烷交链结构:第20页,讲稿共74张,创作于星期三硅胶色谱法硅胶色谱法其骨架表面具有很多硅醇基,使硅胶能与许多化合物形其骨架表面具有很多硅醇基,使硅胶能与许多化合物形成氢键而产生吸附作用。成氢键而产生吸附作用。游离硅醇基数目的多少决定了硅胶吸附作用的强弱。游离硅醇基数目的多少决定了硅胶吸附作用的强弱。硅醇基也容易通过氢键与水结合,随着含水量的增加,硅硅醇基也容易通过氢键与水结合,随着含水量的增加,硅胶表面的游离硅醇基数目减少,硅胶吸附其他化合物的能胶表面的游离硅醇基数目减少,硅胶吸附其他化合

16、物的能力便随之减弱。力便随之减弱。硅胶硅胶第21页,讲稿共74张,创作于星期三硅胶色谱法硅胶色谱法硅胶的吸附能力大小可根据含水量,用不同的活度级别来硅胶的吸附能力大小可根据含水量,用不同的活度级别来表示。表示。若含水量达若含水量达17%17%以上,硅胶的吸附能力极弱,不能用作吸以上,硅胶的吸附能力极弱,不能用作吸附剂,可作为支持剂用于分配色谱。附剂,可作为支持剂用于分配色谱。若将含水硅胶在若将含水硅胶在100100110110温度下加热温度下加热3030分钟分钟,能除去,能除去大部分硅醇基吸附的水,使硅胶恢复吸附能力。大部分硅醇基吸附的水,使硅胶恢复吸附能力。硅胶硅胶第22页,讲稿共74张,创

17、作于星期三硅胶色谱法硅胶色谱法硅胶色谱分离的操作基本上与氧化铝相同。硅胶色谱分离的操作基本上与氧化铝相同。柱色谱中采用湿法装柱,且最好一次倾入。柱色谱中采用湿法装柱,且最好一次倾入。一般情况下,样品与硅胶的比例可为一般情况下,样品与硅胶的比例可为1:301:306060,若样,若样品较难分离,可选用品较难分离,可选用1:5001:50010001000。硅胶的再生一般可用甲醇或乙醇洗涤,挥干溶剂后活化硅胶的再生一般可用甲醇或乙醇洗涤,挥干溶剂后活化即得;或用即得;或用5 51010倍体积的倍体积的1%1%氢氧化钠煮沸半小时,趁氢氧化钠煮沸半小时,趁热滤过,蒸馏水洗热滤过,蒸馏水洗3 3次,再以

18、次,再以3 36 6倍倍5%5%盐酸煮沸半小时,盐酸煮沸半小时,蒸馏水洗至中性,活化处理即可使用。蒸馏水洗至中性,活化处理即可使用。操作步骤操作步骤第23页,讲稿共74张,创作于星期三硅胶色谱法硅胶色谱法硅胶亦可作为支持剂,吸着液体固定相后进行分配色硅胶亦可作为支持剂,吸着液体固定相后进行分配色谱操作。谱操作。分配柱色谱是将吸着固定相的支持剂装入柱内,用分配柱色谱是将吸着固定相的支持剂装入柱内,用适量固定相溶解试样后上样,然后以固定相饱和后适量固定相溶解试样后上样,然后以固定相饱和后的移动相进行洗脱,使试样中各组分因分配系数的的移动相进行洗脱,使试样中各组分因分配系数的不同而达到分离的方法。不

19、同而达到分离的方法。其装置与吸附柱色谱相同,具体操作如下:其装置与吸附柱色谱相同,具体操作如下:操作步骤操作步骤第24页,讲稿共74张,创作于星期三硅胶色谱法硅胶色谱法1 1、装柱、装柱2 2、加样、加样3 3、洗脱、洗脱操作步骤操作步骤柱柱色色谱谱装装置置第25页,讲稿共74张,创作于星期三硅胶色谱法硅胶色谱法(1 1)硅胶的活化不宜在较高温度下进行,当温度升)硅胶的活化不宜在较高温度下进行,当温度升至至500500时,硅胶失去吸附能力,再用水处理亦不能时,硅胶失去吸附能力,再用水处理亦不能恢复其吸附活性。恢复其吸附活性。(2 2)有时硅胶色谱具有吸附色谱和分配色谱的双重性)有时硅胶色谱具有

20、吸附色谱和分配色谱的双重性质,甚至还有极弱的离子交换作用。质,甚至还有极弱的离子交换作用。(3 3)在分配色谱中,常用的支持剂有硅胶、硅藻土、)在分配色谱中,常用的支持剂有硅胶、硅藻土、纤维素粉和滤纸等。纤维素粉和滤纸等。操作提示操作提示第26页,讲稿共74张,创作于星期三硅胶色谱法硅胶色谱法(4 4)硅胶作为一种)硅胶作为一种酸性、亲水性酸性、亲水性的吸附剂,适用于的吸附剂,适用于中中性或酸性成分的分离性或酸性成分的分离(包括非极性化合物和极性较小的(包括非极性化合物和极性较小的化合物),如挥发油、黄酮、蒽醌、强心苷、皂苷、有机化合物),如挥发油、黄酮、蒽醌、强心苷、皂苷、有机酸及酚性化合物

21、、氨基酸等。具有吸附容量高,机械强度酸及酚性化合物、氨基酸等。具有吸附容量高,机械强度好,分离范围广等优点,应用最为广泛,但对碱性成分的好,分离范围广等优点,应用最为广泛,但对碱性成分的分离不宜采用。分离不宜采用。操作提示操作提示第27页,讲稿共74张,创作于星期三硅胶色谱法硅胶色谱法(5 5)以极性大的溶剂(如水或亲水性溶剂)为固定相,)以极性大的溶剂(如水或亲水性溶剂)为固定相,极性小的溶剂为移动相的分配色谱称为正相分配色谱,常极性小的溶剂为移动相的分配色谱称为正相分配色谱,常用于分离极性较大的成分,如生物碱、糖类、苷类、有机用于分离极性较大的成分,如生物碱、糖类、苷类、有机酸等;而以极性

22、小的溶剂(如氯仿、石油醚等亲脂性有机酸等;而以极性小的溶剂(如氯仿、石油醚等亲脂性有机溶剂)为固定相,移动相溶剂却极性较大的分配色谱则称溶剂)为固定相,移动相溶剂却极性较大的分配色谱则称为反相分配色谱,常用于分离极性小的成分,如油脂、高为反相分配色谱,常用于分离极性小的成分,如油脂、高级脂肪酸、游离甾体等。级脂肪酸、游离甾体等。操作提示操作提示第28页,讲稿共74张,创作于星期三硅胶色谱法硅胶色谱法(6 6)选择适当的溶剂系统,可提高分离的效率。常用纸)选择适当的溶剂系统,可提高分离的效率。常用纸色谱摸索具体的分离条件,寻找合适的溶剂系统。色谱摸索具体的分离条件,寻找合适的溶剂系统。操作提示操

23、作提示第29页,讲稿共74张,创作于星期三活性炭色谱法活性炭色谱法是利用作为固定相的活性炭对混合物中各是利用作为固定相的活性炭对混合物中各种成分吸附能力的大小不同,使各成分得种成分吸附能力的大小不同,使各成分得到相互分离的方法。到相互分离的方法。第30页,讲稿共74张,创作于星期三活性炭色谱法活性炭色谱法活性炭是一种活性炭是一种非极性非极性吸附剂,具有较强的吸附能力,吸附剂,具有较强的吸附能力,其吸附能力受溶剂的影响,在水溶液中的吸附力最强,其吸附能力受溶剂的影响,在水溶液中的吸附力最强,在有机溶剂中吸附力较弱。在有机溶剂中吸附力较弱。在一定条件下,对不同物质的吸附力也有差别。在一定条件下,对

24、不同物质的吸附力也有差别。活性炭活性炭第31页,讲稿共74张,创作于星期三活性炭色谱法活性炭色谱法一般对极性基团多的化合物的吸附力大于极性基团一般对极性基团多的化合物的吸附力大于极性基团少的化合物;对芳香族化合物的吸附力大于脂肪族少的化合物;对芳香族化合物的吸附力大于脂肪族化合物;对分子量大的化合物的吸附力大于分子量化合物;对分子量大的化合物的吸附力大于分子量小的化合物。小的化合物。利用此性质,可使单糖与多糖分离,氨基酸与多肽分离,利用此性质,可使单糖与多糖分离,氨基酸与多肽分离,水溶性芳香族化合物与脂肪族化合物分离等等。实际应水溶性芳香族化合物与脂肪族化合物分离等等。实际应用时,应根据所分离

25、物质的特性,选择吸附力适宜的活用时,应根据所分离物质的特性,选择吸附力适宜的活性炭。性炭。活性炭活性炭第32页,讲稿共74张,创作于星期三活性炭色谱法活性炭色谱法色谱用活性炭常分为三类:粉末状活性炭、颗粒状色谱用活性炭常分为三类:粉末状活性炭、颗粒状活性炭和锦纶活性炭。活性炭和锦纶活性炭。粉末状活性炭吸附力最强,但在色谱过程中流速极粉末状活性炭吸附力最强,但在色谱过程中流速极慢,需加压或减压操作;颗粒状活性炭在色谱过程慢,需加压或减压操作;颗粒状活性炭在色谱过程中流速易于控制,故色谱分离最常选用;锦纶活性中流速易于控制,故色谱分离最常选用;锦纶活性炭吸附力最弱,适于于分离用前两种活性炭不易洗炭

26、吸附力最弱,适于于分离用前两种活性炭不易洗脱的化合物。脱的化合物。活性炭活性炭第33页,讲稿共74张,创作于星期三活性炭色谱法活性炭色谱法1 1、装柱、装柱2 2、上样、上样3 3、洗脱、洗脱操作步骤操作步骤第34页,讲稿共74张,创作于星期三活性炭色谱法活性炭色谱法(1 1)此法适用于分离)此法适用于分离水溶性成分水溶性成分如氨基酸、糖类及某如氨基酸、糖类及某些苷类等,具有试样上柱量大,分离效果好等特点,且些苷类等,具有试样上柱量大,分离效果好等特点,且活性炭价廉易得,适用于大量制备性分离。活性炭价廉易得,适用于大量制备性分离。(2 2)目前尚无测定活性炭吸附力级别的理想方法,)目前尚无测定

27、活性炭吸附力级别的理想方法,其吸附力不易控制,故活性炭的具体应用受到一定其吸附力不易控制,故活性炭的具体应用受到一定的限制。的限制。操作提示操作提示第35页,讲稿共74张,创作于星期三聚酰胺色谱法聚酰胺色谱法聚酰胺(商品名又称为绵纶、尼龙)是由酰胺聚酰胺(商品名又称为绵纶、尼龙)是由酰胺聚合而成的一类高分子化合物。色谱分离常用聚合而成的一类高分子化合物。色谱分离常用聚己内酰胺(绵纶聚己内酰胺(绵纶6 6)和聚己二酰己二胺(绵)和聚己二酰己二胺(绵纶纶6666),其中聚己内酰胺可用结构式表示为:),其中聚己内酰胺可用结构式表示为:聚酰胺聚酰胺第36页,讲稿共74张,创作于星期三聚酰胺色谱法聚酰胺

28、色谱法是利用作为固定相的聚酰胺分子内存在的是利用作为固定相的聚酰胺分子内存在的许多许多酰胺基酰胺基,能与,能与酚类的羟基酚类的羟基、酸类的羧酸类的羧基基及及醌类的醌基醌类的醌基形成形成氢键氢键而产生吸附,使而产生吸附,使混合物中各成分得到相互分离的方法。混合物中各成分得到相互分离的方法。第37页,讲稿共74张,创作于星期三固定相固定相移动相移动相聚酰胺吸附色谱的原理聚酰胺吸附色谱的原理第38页,讲稿共74张,创作于星期三聚酰胺色谱法聚酰胺色谱法聚酰胺与各种化合物形成氢键的能力不同,决定了聚酰聚酰胺与各种化合物形成氢键的能力不同,决定了聚酰胺对其吸附力的强弱。胺对其吸附力的强弱。形成氢键的能力首

29、先与溶剂的种类有关。形成氢键的能力首先与溶剂的种类有关。其次,与在含水溶剂中,化合物分子结构对氢键缔合的其次,与在含水溶剂中,化合物分子结构对氢键缔合的影响有关。影响有关。第39页,讲稿共74张,创作于星期三聚酰胺色谱法聚酰胺色谱法溶剂种类的影响溶剂种类的影响:在水中最强,在有机溶剂中较弱,在碱性溶剂中最在水中最强,在有机溶剂中较弱,在碱性溶剂中最弱。弱。在聚酰胺柱色谱中常用作洗脱剂的各种溶剂洗脱能力在聚酰胺柱色谱中常用作洗脱剂的各种溶剂洗脱能力顺序如下:顺序如下:水甲醇或乙醇丙酮稀氢氧化钠液水甲醇或乙醇丙酮稀氢氧化钠液或稀氨溶液甲酰胺或二甲基甲酰胺尿素水溶液或稀氨溶液甲酰胺或二甲基甲酰胺尿素

30、水溶液 第40页,讲稿共74张,创作于星期三聚酰胺色谱法聚酰胺色谱法化合物分子结构的影响化合物分子结构的影响:(1 1)化合物分子中能形成氢键的基团数目越多,被聚酰)化合物分子中能形成氢键的基团数目越多,被聚酰胺吸附越强。胺吸附越强。第41页,讲稿共74张,创作于星期三聚酰胺色谱法聚酰胺色谱法化合物分子结构的影响化合物分子结构的影响:(2 2)形成氢键的基团所处位置不同,被吸附的强度也)形成氢键的基团所处位置不同,被吸附的强度也不同。不同。第42页,讲稿共74张,创作于星期三聚酰胺色谱法聚酰胺色谱法化合物分子结构的影响化合物分子结构的影响:(3 3)分子中芳香核、共轭双键越多,被吸附强度)分子

31、中芳香核、共轭双键越多,被吸附强度越大。越大。第43页,讲稿共74张,创作于星期三聚酰胺色谱法聚酰胺色谱法化合物分子结构的影响化合物分子结构的影响:(4 4)化合物若能形成分子内氢键,则被吸附强度减)化合物若能形成分子内氢键,则被吸附强度减小。小。第44页,讲稿共74张,创作于星期三聚酰胺色谱法聚酰胺色谱法1 1、装柱、装柱2 2、上样、上样3 3、洗脱、洗脱4 4、聚酰胺粉的回收、聚酰胺粉的回收操作步骤操作步骤第45页,讲稿共74张,创作于星期三聚酰胺色谱法聚酰胺色谱法(1 1)如果选用氯仿装柱,为避免聚酰胺浮起,上样时)如果选用氯仿装柱,为避免聚酰胺浮起,上样时需放出柱底端的氯仿层并立即上

32、样,上样后顶端以棉花需放出柱底端的氯仿层并立即上样,上样后顶端以棉花塞紧。塞紧。(2 2)聚酰胺色谱法常选用含水溶剂系统和非极性溶剂系)聚酰胺色谱法常选用含水溶剂系统和非极性溶剂系统两类溶剂系统进行分离。含水溶剂系统适用于各种苷类、统两类溶剂系统进行分离。含水溶剂系统适用于各种苷类、糖类、有机酸等水溶性成分的分离;非极性溶剂系统适用糖类、有机酸等水溶性成分的分离;非极性溶剂系统适用于萜类、甾体、黄酮体苷元、酚类、醌类等极性不太高的于萜类、甾体、黄酮体苷元、酚类、醌类等极性不太高的化合物的分离。化合物的分离。操作提示操作提示第46页,讲稿共74张,创作于星期三聚酰胺色谱法聚酰胺色谱法(3 3)此

33、法常用于)此法常用于分离黄酮类、酚类、醌类等化合物分离黄酮类、酚类、醌类等化合物,分离效果好。对鞣质的吸附因几不可逆,则常用于粗提分离效果好。对鞣质的吸附因几不可逆,则常用于粗提物中鞣质的除去。此外,对生物碱、萜类、甾体、糖类、物中鞣质的除去。此外,对生物碱、萜类、甾体、糖类、氨基酸等成分的分离也有广泛的应用。因聚酰胺吸附容氨基酸等成分的分离也有广泛的应用。因聚酰胺吸附容量大,故特别适合于化合物的制备性分离。量大,故特别适合于化合物的制备性分离。操作提示操作提示第47页,讲稿共74张,创作于星期三离子交换色谱法离子交换色谱法是利用离子交换树脂上的功能基能在水溶是利用离子交换树脂上的功能基能在水

34、溶液中与溶液的其他离子进行可逆性交换的液中与溶液的其他离子进行可逆性交换的性质,以离子交换树脂作为固定相,使混性质,以离子交换树脂作为固定相,使混合成分中合成分中离子型与非离子型化合物、或具离子型与非离子型化合物、或具有不同解离度的离子化合物有不同解离度的离子化合物得到分离的一得到分离的一种色谱方法。种色谱方法。第48页,讲稿共74张,创作于星期三离子交换色谱法离子交换色谱法是一类含有解离性功能基团的特殊高分子化合物,一般呈球状或无定是一类含有解离性功能基团的特殊高分子化合物,一般呈球状或无定形粒状。形粒状。根据其解离性功能基团的不同,可分为阳离子交换树脂和阴离子交换根据其解离性功能基团的不同

35、,可分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两类。树脂两类。在水溶液中,前者能通过在水溶液中,前者能通过-SO-SO3 3H H、-COOH-COOH或酚羟基中解离的或酚羟基中解离的H H与与溶液中的阳离子进行可逆性交换,后者能通过伯、仲、叔、季铵溶液中的阳离子进行可逆性交换,后者能通过伯、仲、叔、季铵基中解离的基中解离的OHOH-与溶液中的阴离子进行可逆性交换。与溶液中的阴离子进行可逆性交换。本身不溶于水、酸、碱和有机溶剂。本身不溶于水、酸、碱和有机溶剂。离子交换树脂离子交换树脂第49页,讲稿共74张,创作于星期三离子交换色谱法离子交换色谱法若以若以R R代表离子交换树脂的母体,则其色谱分离的代表

36、离子交换树脂的母体,则其色谱分离的基本原理可表示为:基本原理可表示为:阳离子交换树脂:阳离子交换树脂:RSO RSO3 3HH+Na+NaCl RSOCl RSO3 3NaNa+H+HClCl 阴离子交换树脂:阴离子交换树脂:RN RNOH+NaOH+NaCl RNCl RNCl+NaCl+NaOHOH离子交换树脂离子交换树脂第50页,讲稿共74张,创作于星期三离子交换色谱法离子交换色谱法1 1、树脂的预处理、树脂的预处理2 2、装柱、装柱3 3、上样、上样4 4、洗脱、洗脱5 5、再生、再生操作步骤操作步骤第51页,讲稿共74张,创作于星期三离子交换色谱法离子交换色谱法(1 1)离子交换树脂

37、的选择:综合考虑被分离物质所带电荷种类及其)离子交换树脂的选择:综合考虑被分离物质所带电荷种类及其解离能力强弱、分子的大小与数量具体选择。解离能力强弱、分子的大小与数量具体选择。若被分离物质带正电荷若被分离物质带正电荷(如生物碱盐或无机阳离子),选择阳离子交换树脂;若带负电荷(如(如生物碱盐或无机阳离子),选择阳离子交换树脂;若带负电荷(如有机酸或无机阴离子),则选择阴离子交换树脂。有机酸或无机阴离子),则选择阴离子交换树脂。若被分离物质的解离若被分离物质的解离能力强,酸碱性强,易与离子交换树脂进行可逆性交换,易被吸附,能力强,酸碱性强,易与离子交换树脂进行可逆性交换,易被吸附,则选用弱酸型或

38、弱碱型离子交换树脂,以免洗脱和再生困难;反之则则选用弱酸型或弱碱型离子交换树脂,以免洗脱和再生困难;反之则选择强酸型或强碱型离子交换树脂。若被分离物质的分子量大,选择选择强酸型或强碱型离子交换树脂。若被分离物质的分子量大,选择低交联度的树脂;若分子量小,则选择交联度大的树脂,以便使离子低交联度的树脂;若分子量小,则选择交联度大的树脂,以便使离子易于扩散与交换。易于扩散与交换。操作提示操作提示第52页,讲稿共74张,创作于星期三离子交换色谱法离子交换色谱法(2 2)树脂的交换容量及颗粒的大小:通常均选用交换)树脂的交换容量及颗粒的大小:通常均选用交换容量大的树脂。若用于一般的色谱分离,树脂粒度为

39、容量大的树脂。若用于一般的色谱分离,树脂粒度为200200400400目之间;若用于提取离子性成分,则树脂粒目之间;若用于提取离子性成分,则树脂粒度应在度应在100100目左右;若用于制备去离子水,则粒度在目左右;若用于制备去离子水,则粒度在16166060目之间。目之间。(3 3)此法常用于分离)此法常用于分离具有解离能力的酸性、碱性及两具有解离能力的酸性、碱性及两性化合物性化合物,如生物碱、氨基酸、有机酸、酚类、肽类,如生物碱、氨基酸、有机酸、酚类、肽类等天然药物化学成分。等天然药物化学成分。操作提示操作提示第53页,讲稿共74张,创作于星期三离子交换色谱法离子交换色谱法I IS SC C

40、2 20 00 00 0型型不不需需化化学学试试剂剂的的离离子子色色谱谱仪仪(R RF FI IC C)第54页,讲稿共74张,创作于星期三离子交换色谱法离子交换色谱法790-1790-1型离子色谱仪离子色谱仪、英蓝技术型离子色谱仪离子色谱仪、英蓝技术通用系列通用系列(常规分析及教学常规分析及教学)第55页,讲稿共74张,创作于星期三大孔吸附树脂法大孔吸附树脂法是一种利用大孔吸附树脂具有的吸附性能是一种利用大孔吸附树脂具有的吸附性能及分子筛作用,使及分子筛作用,使分子量的大小及吸附力分子量的大小及吸附力的强弱不同的强弱不同的混合物中各成分获得分离的的混合物中各成分获得分离的方法。方法。一方面,

41、大孔吸附树脂通过范德华引力或一方面,大孔吸附树脂通过范德华引力或形成氢键等分子间力吸附有机化合物;另形成氢键等分子间力吸附有机化合物;另一方面,其本身的多孔性网状结构决定了一方面,其本身的多孔性网状结构决定了具有筛选性分离的特点。具有筛选性分离的特点。第56页,讲稿共74张,创作于星期三大孔吸附树脂法大孔吸附树脂法大孔吸附树脂是一种化学结构与离子交换树脂类似大孔吸附树脂是一种化学结构与离子交换树脂类似却不含交换基团,具有大孔结构的有机高聚物吸附却不含交换基团,具有大孔结构的有机高聚物吸附剂。剂。形态多为白色球形颗粒,粒度通常为形态多为白色球形颗粒,粒度通常为20206060目,根据聚目,根据聚

42、合材料的不同,可分为非极性、中极性和极性三大类合材料的不同,可分为非极性、中极性和极性三大类型。型。大孔吸附树脂的理化性质稳定,不溶于酸、碱及有机溶剂,大孔吸附树脂的理化性质稳定,不溶于酸、碱及有机溶剂,对有机物有较好的选择性,不受无机盐类及强离子低分子对有机物有较好的选择性,不受无机盐类及强离子低分子化合物存在的影响。化合物存在的影响。大孔吸附树脂大孔吸附树脂第57页,讲稿共74张,创作于星期三1 1、树脂的预处理、树脂的预处理2 2、装柱、上样、装柱、上样3 3、洗脱、洗脱4 4、树脂的清洗、树脂的清洗5 5、再生、再生大孔吸附树脂法大孔吸附树脂法操作步骤操作步骤第58页,讲稿共74张,创

43、作于星期三(1 1)一般极性树脂用于吸附极性化合物,非极性树脂用)一般极性树脂用于吸附极性化合物,非极性树脂用于吸附非极性化合物。极性较大的成分适宜在中极性的树于吸附非极性化合物。极性较大的成分适宜在中极性的树脂上进行分离,而极性小的成分则适宜在非极性树脂上进脂上进行分离,而极性小的成分则适宜在非极性树脂上进行分离;化合物分子体积较大者,宜选用较大孔径的树脂。行分离;化合物分子体积较大者,宜选用较大孔径的树脂。(2 2)湿法装柱,树脂装填高度小于)湿法装柱,树脂装填高度小于3 3米。米。大孔吸附树脂法大孔吸附树脂法操作提示操作提示第59页,讲稿共74张,创作于星期三(3 3)通常可在上样溶液中

44、加入适量无机盐(如氯化钠、)通常可在上样溶液中加入适量无机盐(如氯化钠、硫酸钠、硫酸铵等),以增大树脂的吸附量。硫酸钠、硫酸铵等),以增大树脂的吸附量。(4 4)对于非极性的树脂,洗脱剂的极性越小,其洗)对于非极性的树脂,洗脱剂的极性越小,其洗脱能力越强;对于中极性和极性树脂,则宜选用极性脱能力越强;对于中极性和极性树脂,则宜选用极性较大的洗脱剂。较大的洗脱剂。(5 5)改变洗脱剂的)改变洗脱剂的pHpH值,可使某些被树脂吸附的成分形成值,可使某些被树脂吸附的成分形成较强的离子化合物,易被洗脱,提高洗脱效率。较强的离子化合物,易被洗脱,提高洗脱效率。大孔吸附树脂法大孔吸附树脂法操作提示操作提示

45、第60页,讲稿共74张,创作于星期三(6 6)大孔吸附树脂由于具有选择性好、能快速吸附且吸附)大孔吸附树脂由于具有选择性好、能快速吸附且吸附容量大、机械强度高、再生容易等特点,已广泛应用于工业容量大、机械强度高、再生容易等特点,已广泛应用于工业生产中(如废水的处理),也用于维生素、抗生素的分离提生产中(如废水的处理),也用于维生素、抗生素的分离提纯,并使水溶性天然药物化学成分的提纯得以大大简化,近纯,并使水溶性天然药物化学成分的提纯得以大大简化,近年来多用于皂苷及其他苷类化合物的分离,获得较好的分离年来多用于皂苷及其他苷类化合物的分离,获得较好的分离效果。效果。大孔吸附树脂法大孔吸附树脂法操作

46、提示操作提示第61页,讲稿共74张,创作于星期三凝胶色谱法凝胶色谱法是以凝胶作为固定相,选择适当的溶剂进是以凝胶作为固定相,选择适当的溶剂进行洗脱,使混合物中行洗脱,使混合物中分子量大小不同分子量大小不同的化的化合物得到分离的方法。合物得到分离的方法。第62页,讲稿共74张,创作于星期三凝胶色谱法凝胶色谱法凝胶是具有多孔性网状结构的高分子化合凝胶是具有多孔性网状结构的高分子化合物。物。选择合适的凝胶,是凝胶色谱法分离的关选择合适的凝胶,是凝胶色谱法分离的关键。键。商品凝胶的种类很多,常用的有:葡聚糖商品凝胶的种类很多,常用的有:葡聚糖凝胶、葡聚糖凝胶凝胶、葡聚糖凝胶LH-20LH-20。凝胶凝

47、胶第63页,讲稿共74张,创作于星期三凝胶色谱法凝胶色谱法又称为交联葡聚糖,是由葡聚糖和甘油通过醚桥又称为交联葡聚糖,是由葡聚糖和甘油通过醚桥(-OCH-OCH2 2CHOHCHCHOHCH2 2O-O-)相交链而成的多孔性网状结构物质。)相交链而成的多孔性网状结构物质。具有亲水性,但不溶于水、稀酸、碱和盐溶液,能在水具有亲水性,但不溶于水、稀酸、碱和盐溶液,能在水中溶胀成胶粒,在中溶胀成胶粒,在pH3pH31010内稳定。内稳定。适用于分离适用于分离水溶性成分水溶性成分如蛋白质、肽、氨基酸、糖如蛋白质、肽、氨基酸、糖及苷类等,应用最为广泛。及苷类等,应用最为广泛。凝胶凝胶葡聚糖凝胶葡聚糖凝胶

48、第64页,讲稿共74张,创作于星期三交交联联葡葡聚聚糖糖的的化化学学结结构构第65页,讲稿共74张,创作于星期三凝胶色谱法凝胶色谱法葡聚糖凝胶颗粒的网孔大小取决于制备时所添加交联剂的比例。葡聚糖凝胶颗粒的网孔大小取决于制备时所添加交联剂的比例。若交联剂量多,则交联度大,网孔紧密,孔径小,吸水少;反之交联若交联剂量多,则交联度大,网孔紧密,孔径小,吸水少;反之交联剂量少,则交联度小,网孔稀疏,孔径大,吸水多。剂量少,则交联度小,网孔稀疏,孔径大,吸水多。商品型号按商品型号按交联度交联度大小分类,并以每克干凝胶吸水量大小分类,并以每克干凝胶吸水量1010倍的数值来倍的数值来表示,如凝胶表示,如凝胶

49、G-25G-25型表示吸水量为型表示吸水量为2.5ml/g2.5ml/g的葡聚糖凝胶。的葡聚糖凝胶。不同规格的葡聚糖凝胶适合用于分离不同分子量的化合物。不同规格的葡聚糖凝胶适合用于分离不同分子量的化合物。凝胶凝胶葡聚糖凝胶葡聚糖凝胶第66页,讲稿共74张,创作于星期三凝胶色谱法凝胶色谱法葡聚糖凝胶葡聚糖凝胶LH-20LH-20分子中引入了亲脂性基团,除了能在分子中引入了亲脂性基团,除了能在水中溶胀外,也能在许多有机溶剂如醇、甲酰胺、丙水中溶胀外,也能在许多有机溶剂如醇、甲酰胺、丙酮、氯仿等溶剂中溶胀(在醋酸乙酯、甲苯中溶胀不酮、氯仿等溶剂中溶胀(在醋酸乙酯、甲苯中溶胀不多),并在多),并在pH

50、pH2 2的无氧化剂溶液中呈稳定状态。增大的无氧化剂溶液中呈稳定状态。增大了应用范围,不仅可用于分离水溶性化合物,还可用于了应用范围,不仅可用于分离水溶性化合物,还可用于分离一些难溶于水或具一定程度亲脂性的化合物(如黄分离一些难溶于水或具一定程度亲脂性的化合物(如黄酮、蒽醌、香豆素等)。酮、蒽醌、香豆素等)。凝胶凝胶葡聚糖凝胶葡聚糖凝胶LH-20第67页,讲稿共74张,创作于星期三凝胶色谱法凝胶色谱法此外,还有聚丙烯酰胺凝胶(在此外,还有聚丙烯酰胺凝胶(在pH 2pH 21010内稳定,使用情况与葡聚糖凝胶相似),内稳定,使用情况与葡聚糖凝胶相似),琼脂糖凝胶(适合于分离分子量在百万以琼脂糖凝

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