第二章-经典分离方法-现代分离科学与技术-教学课件.ppt

1、第二章第二章 经典分离方法经典分离方法n溶剂提取提取法n水蒸汽蒸馏法水蒸汽蒸馏法n盐析盐析,结晶结晶,透析透析,升华升华n真空冷冻干燥等真空冷冻干燥等n离心分离法离心分离法n经典制备色谱经典制备色谱 溶剂提取法 系统溶剂分离法系统溶剂分离法(动植物中化学成分的分离动植物中化学成分的分离)可用连续回流提取法或萃取法可用连续回流提取法或萃取法 Pet Pet C C6 6H H6 6 CHCl CHCl3 3 Et Et2 2O O EtOAcEtOAc n-BuOHn-BuOH Me Me2 2COCO EtOHEtOH MeOHMeOH H H2 2O O 注意：极性必须由小到大，不可颠倒注意

2、：极性必须由小到大，不可颠倒 连续回流提取法必须在前种溶剂挥干后连续回流提取法必须在前种溶剂挥干后,方可使方可使 用下一种溶剂否则造成成分交叉。用下一种溶剂否则造成成分交叉。索氏提取仪示意图 溶剂提取的操作方法溶剂提取的操作方法(天然产物的提取天然产物的提取)n浸提法浸提法(冷浸冷浸,温浸温浸)n回流提取回流提取(普通回流普通回流,索氏提取索氏提取)n煎煮提取煎煮提取n渗漉法渗漉法n超声提取超声提取n微波萃取提取、半仿生提取法、旋流提取法、微波萃取提取、半仿生提取法、旋流提取法、加压逆流提取法、酶提取法、超临界流体萃取加压逆流提取法、酶提取法、超临界流体萃取技术及高速逆流色谱提取技术及高速逆流

3、色谱提取 索氏提取索氏提取n索氏提取器是由提取瓶、提取管、冷凝器三部分组成的索氏提取器是由提取瓶、提取管、冷凝器三部分组成的.提取管两提取管两侧分别有虹吸管和连接管。各部分连接处要严密不能漏气。提取侧分别有虹吸管和连接管。各部分连接处要严密不能漏气。提取时，将待测样品包在脱脂滤纸包内，放入提取管内。提取瓶内加时，将待测样品包在脱脂滤纸包内，放入提取管内。提取瓶内加入溶剂，加热提取瓶，溶剂气化，由连接管上升进入冷凝器，凝入溶剂，加热提取瓶，溶剂气化，由连接管上升进入冷凝器，凝成液体滴入提取管内，浸提样品中的物质。待提取管内溶剂液面成液体滴入提取管内，浸提样品中的物质。待提取管内溶剂液面达到一定高

4、度，溶有物质的溶剂经虹吸管流入提取瓶。流入提取达到一定高度，溶有物质的溶剂经虹吸管流入提取瓶。流入提取瓶内的溶剂继续被加热气化、上升、冷凝，滴入提取管内，如此瓶内的溶剂继续被加热气化、上升、冷凝，滴入提取管内，如此循环往复，直到抽提完全为止。循环往复，直到抽提完全为止。n虹吸虹吸5-65-6次后次后,当提取筒中提取液颜色变得很浅时当提取筒中提取液颜色变得很浅时 ,停止停止.索氏提取原理索氏提取原理n利用溶剂利用溶剂 的回流和虹吸原理的回流和虹吸原理,对固体混合物中所需成对固体混合物中所需成分进行连续提取分进行连续提取.当提取筒中回流下的溶剂的液当提取筒中回流下的溶剂的液 面超面超过索氏提取器的

5、虹吸管时过索氏提取器的虹吸管时,提取筒中的溶剂流回圆底提取筒中的溶剂流回圆底烧瓶内烧瓶内,即发生虹吸即发生虹吸.随温度升高随温度升高,再次回流开始再次回流开始,每次每次虹吸前虹吸前,固体物质都能被纯的热溶剂所萃取固体物质都能被纯的热溶剂所萃取,溶剂反复溶剂反复利用利用,缩短了提缩短了提 取时间取时间,所以萃取效率较高所以萃取效率较高.n 效率高效率高,溶剂用量少溶剂用量少.渗漉法n渗漉法是将溶剂自上而下的流过样品，收集自渗漉法是将溶剂自上而下的流过样品，收集自下部流出的浸出液的一种提取方法。下部流出的浸出液的一种提取方法。渗漉器底部垫有脱脂棉渗漉器底部垫有脱脂棉,然后打开渗滤器下口然后打开渗滤

6、器下口的开关的开关,使渗漉液缓缓流出。使渗漉液缓缓流出。n浸取效果优于浸渍法，提取也较完全，而且省浸取效果优于浸渍法，提取也较完全，而且省去了分离浸取液的操作时间。去了分离浸取液的操作时间。（1 1）水提醇沉法水提醇沉法多用于多糖的多用于多糖的 提取或去杂大分子成分提取或去杂大分子成分（2）碱提酸沉法：酸性成分的分离碱提酸沉法：酸性成分的分离 酸提碱沉法酸提碱沉法：碱性成分的分离碱性成分的分离（3）分段沉淀法分段沉淀法 溶剂提取分离法溶剂提取分离法 定义：利用各种化合物在互不相溶的定义：利用各种化合物在互不相溶的二相溶剂中二相溶剂中“分配系数分配系数”的不同而分离的的不同而分离的方法。各化合物

7、在二相中分配系数差异越方法。各化合物在二相中分配系数差异越大，则分离效果愈好。大，则分离效果愈好。应用：一般从水提液中以有机溶剂萃应用：一般从水提液中以有机溶剂萃取。取。两相溶剂萃取法（液两相溶剂萃取法（液-液萃取法）液萃取法）a a.萃取次数：萃取次数：3 35 5次，有时次，有时5 51010次次 体积合适体积合适.b b.萃取是否完全：以萃取是否完全：以TLCTLC、PCPC或试管反应检验或试管反应检验 c c.调酸碱萃取：注意始终保持调酸碱萃取：注意始终保持PHPH不变，也可不变，也可 用缓冲溶液代替水液用缓冲溶液代替水液.d d.混匀不可太剧烈混匀不可太剧烈.e.e.极性较大的有机物

8、需用水饱和极性较大的有机物需用水饱和.f f.乳化的消除：放置（时时转动或搅动）乳化的消除：放置（时时转动或搅动）离心（离心（2000 2000 4000 4000转转/minmin）加热或冷置加热或冷置两相溶剂萃取的注意事项两相溶剂萃取的注意事项蒸馏蒸馏精馏精馏利用混合物中各组分挥发能力的差异，利用混合物中各组分挥发能力的差异，通过液相和气相的回流，使气、液两通过液相和气相的回流，使气、液两相逆向多级接触，在热能驱动和相平相逆向多级接触，在热能驱动和相平衡关系的约束下，使得易挥发组分衡关系的约束下，使得易挥发组分（轻组分）不断从液相往气相中转移，（轻组分）不断从液相往气相中转移，而难挥发组分

9、却由气相向液相中迁移，而难挥发组分却由气相向液相中迁移，使混合物得到不断分离，称该过程为使混合物得到不断分离，称该过程为精馏。该过程中，传热、精馏。该过程中，传热、传质过程同传质过程同时进行时进行，属传质过程控制。原料从塔，属传质过程控制。原料从塔中部适当位置进塔，将塔分为两段，中部适当位置进塔，将塔分为两段，上段为精馏段，不含进料，下段含进上段为精馏段，不含进料，下段含进料板为提留段，冷凝器从塔顶提供液料板为提留段，冷凝器从塔顶提供液相回流，再沸器从塔底提供气相回流。相回流，再沸器从塔底提供气相回流。气、液相回流气、液相回流是精馏重要特点。是精馏重要特点。实验室精馏装置实验室精馏装置水蒸气蒸

10、馏法水蒸气蒸馏法n水蒸气蒸馏水蒸气蒸馏法法（Steam Distillation）：）：将水将水蒸气通入不溶于水的有机物中或使有机物与蒸气通入不溶于水的有机物中或使有机物与水经过共沸而蒸出水经过共沸而蒸出挥发性成分挥发性成分的过程。的过程。n 水蒸气蒸馏是分离和提纯液态或固态有水蒸气蒸馏是分离和提纯液态或固态有机物的一种方法机物的一种方法,适用于具有挥发性适用于具有挥发性,能随水能随水蒸气蒸出而不被破坏蒸气蒸出而不被破坏,难溶于或不溶于水的化难溶于或不溶于水的化学成分学成分。实验室装置 简单水蒸气蒸馏装置图简单水蒸气蒸馏装置图连续连续水蒸气蒸馏装置图水蒸气蒸馏装置图水蒸汽蒸馏法分类水蒸汽蒸馏法

11、分类n共水蒸馏法（直接加热法）共水蒸馏法（直接加热法）n通水蒸通水蒸汽汽蒸馏法蒸馏法n水上蒸馏法水上蒸馏法(与蒸汽接触不与沸水接触与蒸汽接触不与沸水接触)三种蒸馏方式的比较三种蒸馏方式的比较 定义：根据成分的性质（在水中溶解度不定义：根据成分的性质（在水中溶解度不是很大），向水提液中加入无机盐，使达到是很大），向水提液中加入无机盐，使达到一定的浓度或饱和，促使成分在水中溶解度一定的浓度或饱和，促使成分在水中溶解度降低而沉淀析出，与水溶性较大的杂质分离降低而沉淀析出，与水溶性较大的杂质分离的方法。的方法。常用无机盐：常用无机盐：NaClNaCl、NaNa2 2SOSO4 4、（NHNH4 4）2

12、 2SOSO4 4.盐析法盐析法利用小分子在溶液中可通过半透膜，大分子不能通过半透膜的利用小分子在溶液中可通过半透膜，大分子不能通过半透膜的性质而得以分离的方法。性质而得以分离的方法。常用于除去无机盐、单糖、双糖等小分子，纯化蛋白质、常用于除去无机盐、单糖、双糖等小分子，纯化蛋白质、多肽、多糖等大分子。多肽、多糖等大分子。方法：取半透膜加入样品液，悬于清水溶液中，导入适当流速方法：取半透膜加入样品液，悬于清水溶液中，导入适当流速自来水，使膜内外保持一定的浓度差，最后浸入蒸馏水中数小自来水，使膜内外保持一定的浓度差，最后浸入蒸馏水中数小时即可。时即可。透析法透析法硫酸纸膜：滤纸浸入硫酸纸膜：滤纸

13、浸入50%50%硫酸中硫酸中15-6015-60分钟，取出，水分钟，取出，水冲洗即可冲洗即可火棉胶膜：火棉胶火棉胶膜：火棉胶+EtEt2 2O+EtOHO+EtOH得溶解液，涂于板得溶解液，涂于板上，干后置水中即可上，干后置水中即可蛋白质胶膜：蛋白质胶膜：20%20%明胶涂于细布上，阴干，加甲醛使明胶涂于细布上，阴干，加甲醛使膜凝固，冲洗干净即可膜凝固，冲洗干净即可猪、牛的膀胱膜：水洗净，乙醚脱脂即可猪、牛的膀胱膜：水洗净，乙醚脱脂即可商品：各种规格，供不同大小分子量的化合物透析选商品：各种规格，供不同大小分子量的化合物透析选用。用。半透膜的制作半透膜的制作目前，得到单体的有效方法，结晶的形成

14、标志化合物的纯度目前，得到单体的有效方法，结晶的形成标志化合物的纯度达到了相当程度。达到了相当程度。亲脂性成分易析晶亲脂性成分易析晶,亲水性成分难析晶亲水性成分难析晶 溶剂的选择溶剂的选择对所需成分冷时溶解度小，热时溶解度大，对杂质冷热都不对所需成分冷时溶解度小，热时溶解度大，对杂质冷热都不溶或冷热都溶。沸点不宜高，与成分不发生化学反应。溶或冷热都溶。沸点不宜高，与成分不发生化学反应。常用常用MeOHMeOH、EtOHEtOH、MeMe2 2COCO、CHClCHCl3 3、EtEt2 2O O、EtOAcEtOAc、环己烷环己烷结晶法结晶法 方法：原则方法：原则过饱和过饱和a a、加热溶解、

15、乘热抽滤、放置析晶、再抽滤加热溶解、乘热抽滤、放置析晶、再抽滤b b、柱层析洗脱液：浓缩、放置、析晶柱层析洗脱液：浓缩、放置、析晶 析不出，蒸干换溶剂析不出，蒸干换溶剂c c、混合溶剂结晶法：混合溶剂结晶法：I I 粗品粗品+高沸点溶剂（溶解度差些高沸点溶剂（溶解度差些)加热加热溶液溶液+沸点低溶剂（溶解度好些）沸点低溶剂（溶解度好些）澄清澄清 放置待后者挥去放置待后者挥去 结晶结晶.II II 粗品粗品+溶解性好的溶剂溶解性好的溶剂 溶液溶液+滴加难溶溶滴加难溶溶剂剂 浑浊浑浊 加热加热 澄清澄清 放置放置 结晶结晶 分步结晶分步结晶形成结晶后，母液浓缩或滴加难溶溶剂，达过饱和析晶，如形成结

16、晶后，母液浓缩或滴加难溶溶剂，达过饱和析晶，如此二、三次处理，可得不同产物。此二、三次处理，可得不同产物。重结晶：结晶纯度不够再一次结晶，方法同前。重结晶：结晶纯度不够再一次结晶，方法同前。纯度判断纯度判断形状、色泽、熔点、熔距（形状、色泽、熔点、熔距（0.50.53 3。C C），），注意所用溶剂。注意所用溶剂。TLCTLC、PCPC：2 23 3种展开系统均为单一集中斑点（不为长形），种展开系统均为单一集中斑点（不为长形），若显色则颜色一致若显色则颜色一致三维三维HPLCHPLC或不同波长或不同波长HPLCHPLC 是纯化晶体的一种方法，它是物质受热在低于其熔点的温是纯化晶体的一种方法，它

17、是物质受热在低于其熔点的温度下，不经过熔化就可直接转化为蒸汽，蒸汽遇冷后凝结度下，不经过熔化就可直接转化为蒸汽，蒸汽遇冷后凝结为固体称为升华。为固体称为升华。例例 ：茶叶中咖啡因的提取：茶叶中咖啡因的提取 分离原理：物质和杂质蒸汽压的区别或不同温度下蒸汽压分离原理：物质和杂质蒸汽压的区别或不同温度下蒸汽压的差别。的差别。减压升华减压升华 适用于适用于0.1g的微量物质的精制。的微量物质的精制。升华法升华法干燥干燥n干燥是利用热能除去固体或膏状物中所含的水分或其他溶剂，获得干燥物干燥是利用热能除去固体或膏状物中所含的水分或其他溶剂，获得干燥物品的工艺操作。品的工艺操作。n干燥方法干燥方法:(1)

18、(1)按操作压力分类：常压干燥与减压干燥按操作压力分类：常压干燥与减压干燥.(2)(2)按传热方式分类：按传热方式分类：对流干燥，如气流干燥、喷雾干燥；对流干燥，如气流干燥、喷雾干燥；传导干燥，如真空干燥、冷冻干燥；传导干燥，如真空干燥、冷冻干燥；辐射干燥，如红外线辐射干燥；辐射干燥，如红外线辐射干燥；介电干燥，如微波干燥介电干燥，如微波干燥;组合干燥组合干燥,如喷雾与辐射组合的干燥如喷雾与辐射组合的干燥.真空干燥真空干燥n定义：在负压下进行的干燥方法定义：在负压下进行的干燥方法(真空度为真空度为3.3-6.6kPa)。n原理原理：指利用真空环境下沸点低的特点来干燥物品的指利用真空环境下沸点低

19、的特点来干燥物品的方法。方法。n应用：适用于热敏性物质或高温下易氧化的物质或排应用：适用于热敏性物质或高温下易氧化的物质或排除的气体有使用价值有毒性有燃烧性等除的气体有使用价值有毒性有燃烧性等,广泛地应用广泛地应用于化学工业、制药工业中。于化学工业、制药工业中。n特点特点:干燥温度低干燥温度低,干燥速度快干燥速度快.n组成组成:干燥柜干燥柜,冷凝器与冷凝液收集器和真空泵冷凝器与冷凝液收集器和真空泵.喷雾干燥喷雾干燥n原理：利用喷雾器将一定浓度的液态物料喷射成雾状原理：利用喷雾器将一定浓度的液态物料喷射成雾状液滴，落于一定流速的热气流中，在与热空气的接触液滴，落于一定流速的热气流中，在与热空气的

20、接触中，水分迅速汽化，即得到粉状或颗粒状的干燥制品中，水分迅速汽化，即得到粉状或颗粒状的干燥制品（四个阶段）。（四个阶段）。n特点：喷雾干燥具特点：喷雾干燥具传热传热快，水分蒸发迅速，快，水分蒸发迅速，干燥时间干燥时间瞬间的特点，且瞬间的特点，且产品产品质量好，质地松脆，溶解性能也质量好，质地松脆，溶解性能也好，能改善某些好，能改善某些制剂制剂的的溶出速率溶出速率，适用于热敏性物质，适用于热敏性物质，此外，医药工业上喷雾干燥还可用于制备此外，医药工业上喷雾干燥还可用于制备微囊微囊,与挥与挥发油微囊化发油微囊化(200 200。C C，SiSi-OH-OH 硅氧烷基（去硅氧烷基（去OHOH作用）

21、作用）柱层：柱层：100100-160-160目，目，200200-300-300目目 薄层：薄层：1010-40m-40m，加压可用于柱层加压可用于柱层 b.b.闪式硅胶闪式硅胶 八十年代初兴起。八十年代初兴起。粒度：粒度：4040-60-60，微球形，粒度均匀，展开速度快，效果理想。微球形，粒度均匀，展开速度快，效果理想。（1）层析硅胶）层析硅胶色谱材料色谱材料 c.c.键合硅胶键合硅胶 不同的有机基团通过化学反应键合到硅胶表面不同的有机基团通过化学反应键合到硅胶表面 非极性键合硅胶非极性键合硅胶 极性键合硅胶极性键合硅胶 离子型键合硅胶离子型键合硅胶 非极性键合硅胶（反相硅胶）：硅胶表面

22、键非极性键合硅胶（反相硅胶）：硅胶表面键合极性很小的烷基。合极性很小的烷基。十八烷基、辛烷基、苯基烷等十八烷基、辛烷基、苯基烷等极性大的成分：吸附能力弱，先下极性大的成分：吸附能力弱，先下极性小的成分：吸附能力强，后下极性小的成分：吸附能力强，后下极性键合硅胶：键合极性键合硅胶：键合CNCN、NHNH3 3、双双OHOH等一般作正相层析等一般作正相层析离子型键合硅胶：键合各种离子交换基团离子型键合硅胶：键合各种离子交换基团酸性基团：酸性基团：-SOSO3 3H H、-COOH-COOH、-CH-CH2 2COOHCOOH碱性基团：碱性基团：-CHCH2 2NHNH2 2、-CH-CH2 2N

23、N（CHCH3 3）3 3ClCl二性基团：二性基团：CHCH（COOHCOOH）-CH-CH2 2-CH-CH2 2-NH-NH2 2 （CHCH2 2）3 3O-CHO-CH2 2-CH-CH（OHOH）-CH-CH2 2-NH-NH2 2a a、组成组成 碱性氧化铝（碱性氧化铝（pH=9pH=9）中性氧化铝（中性氧化铝（pH=7.5pH=7.5）酸性氧化铝（酸性氧化铝（pH=2-3pH=2-3）100-160 100-160目目柱层析柱层析 200 200目柱层需加压目柱层需加压 160 160-200-200目目软板软板TLC 200TLC 200目目硬板硬板TLCTLCb b、活度活

24、度 含水量越少，吸附力越强，活度越小含水量越少，吸附力越强，活度越小 含水量（含水量（%）0 3 6 10 15 0 3 6 10 15 活度（级）活度（级）I II III IV VI II III IV V（2）氧化铝）氧化铝c c、应用应用碱性氧化铝碱性氧化铝分离生物碱和甾族化合物，不适于分离生物碱和甾族化合物，不适于醛、酮、酯、有机酸醛、酮、酯、有机酸中性氧化铝中性氧化铝分离中性、碱性亲脂性化合物，不分离中性、碱性亲脂性化合物，不适于酸性成分适于酸性成分酸性氧化铝酸性氧化铝分离有机酸类，不适于碱性成分分离有机酸类，不适于碱性成分缺点：吸附力强，成分损失大缺点：吸附力强，成分损失大 常与

25、成分发生反应，如络合、氧化、消除及常与成分发生反应，如络合、氧化、消除及异构化异构化应用：提纯蛋白质、核酸、生物碱、有机酸、酸性应用：提纯蛋白质、核酸、生物碱、有机酸、酸性 或碱性多糖等。或碱性多糖等。离子交换树脂种类：离子交换树脂种类：阳离子交换树脂阳离子交换树脂 强酸型（强酸型（SOSO3 3H H）弱酸型（弱酸型（COOHCOOH）阴离子交换树脂阴离子交换树脂 强碱型强碱型 N N（CHCH3 3）3 3X X N N（CHCH3 3）2 2（C C2 2H H4 4OHOH）X X 弱碱型弱碱型 NRNR2 2 NHRNHR NHNH2 2 （3）离子交换树脂）离子交换树脂a a、交换

26、容量：取决于可交换基团的多少交换容量：取决于可交换基团的多少 毫克当量毫克当量/g g每每g g树脂所能交换的离子的毫克当树脂所能交换的离子的毫克当量数量数b b、交联度：交联剂在总重量中所占重量百分数交联度：交联剂在总重量中所占重量百分数 交联度越大，网孔越小交联度越大，网孔越小c c、溶胀性：在水中体积增大溶胀性：在水中体积增大 在有机溶剂中收缩。在有机溶剂中收缩。e.g EtOHe.g EtOH、EtEt2 2O Od d、型变膨胀性：型变膨胀性：e.g Ne.g N+变成变成H H+，树脂体积也变化树脂体积也变化离子交换树脂性能：离子交换树脂性能：葡聚糖凝胶分子筛葡聚糖凝胶分子筛,琼脂

27、糖凝胶分子筛琼脂糖凝胶分子筛,聚丙烯酰胺凝胶分子聚丙烯酰胺凝胶分子筛筛葡聚糖凝胶分子筛葡聚糖凝胶分子筛a a、组成：葡聚糖和甘油通过醚键相交链的多孔网状结构。组成：葡聚糖和甘油通过醚键相交链的多孔网状结构。b.b.不溶于水、有机溶剂、盐不溶于水、有机溶剂、盐在碱或弱酸液中稳定，强酸水解在碱或弱酸液中稳定，强酸水解交链度大、网孔小，吸水时膨胀越大交链度大、网孔小，吸水时膨胀越大商品商品G G 后面数字后面数字吸水量吸水量1010c.c.用于用于多糖、肽、蛋白质分离多糖、肽、蛋白质分离（4）凝胶分子筛凝胶分子筛葡聚糖凝胶的性质葡聚糖凝胶的性质型号型号 吸水量吸水量 床体积床体积 分离范围（分子量）

28、分离范围（分子量）最少溶胀时间（最少溶胀时间（h h）（ml/gml/g）（ml/gml/g）肽、蛋白质肽、蛋白质 多多 糖糖 室温室温 沸水浴沸水浴G-10 1.0G-10 1.00.1 2-3 0.1 2-3 700 700 700 3 700 3 G-15 1.5G-15 1.50.2 2.5-3.5 0.2 2.5-3.5 1500 1500 1500 3 1500 3 G-25 2.5G-25 2.50.2 4-6 1000-5000 100-5000 6 0.2 4-6 1000-5000 100-5000 6 G-50 5.0G-50 5.00.3 9-11 1500-30000

29、 500-10000 6 0.3 9-11 1500-30000 500-10000 6 G-75 7.5G-75 7.50.5 12-15 3000-70000 1000-50000 24 0.5 12-15 3000-70000 1000-50000 24 G-100 10.0G-100 10.01.0 15-20 4000-150000 1000-100000 48 1.0 15-20 4000-150000 1000-100000 48 G-150 15.0G-150 15.01.5 20-30 5000-400000 1000-150000 72 1.5 20-30 5000-400

30、000 1000-150000 72 G-200 20.0G-200 20.02.0 30-40 5000-800000 1000-200000 722.0 30-40 5000-800000 1000-200000 72 葡聚糖凝胶葡聚糖凝胶 a.a.类型类型 粉状活性炭：粉状活性炭：比表面积大，吸附力强，流速慢，层析需加压比表面积大，吸附力强，流速慢，层析需加压 颗粒状活性炭：比表面积小，吸附力弱，流速快，易于控制。颗粒状活性炭：比表面积小，吸附力弱，流速快，易于控制。常用常用 锦纶活性炭：锦纶活性炭：以锦纶为粘合剂，将粉状活性炭制成颗粒状以锦纶为粘合剂，将粉状活性炭制成颗粒状 比表面积介

31、于前二者之间，但吸附力最弱（比表面积介于前二者之间，但吸附力最弱（加入锦纶，加入锦纶，一方面减少比表面积，一方面锦纶与活性炭之间吸附）一方面减少比表面积，一方面锦纶与活性炭之间吸附）（5）活性炭）活性炭b.b.分离范围分离范围 粉状活性炭粉状活性炭极性较大成分极性较大成分 常拌入常拌入3030-40%-40%硅藻土，增加流速。硅藻土，增加流速。颗粒状活性炭颗粒状活性炭中等极性成分中等极性成分 锦纶活性炭锦纶活性炭 极性较小成分极性较小成分 主要用于柱层分离及色素和非极性杂质的吸附。主要用于柱层分离及色素和非极性杂质的吸附。a.a.种类：锦纶种类：锦纶6 6聚己内酰胺聚己内酰胺 锦纶锦纶6666

32、己二酸和己二胺聚合而成己二酸和己二胺聚合而成 b.b.适用范围：黄酮、酚类、醌类、有机酸等适用范围：黄酮、酚类、醌类、有机酸等 不可用于鞣质，吸附力特强，成为不可逆物质，不可用于鞣质，吸附力特强，成为不可逆物质，但可吸附除去但可吸附除去.（6）聚酰胺）聚酰胺应用时间较短，其性能及分离条件还在不断摸索之中。应用时间较短，其性能及分离条件还在不断摸索之中。a.a.特性特性 白色球形颗粒，粒度白色球形颗粒，粒度2020-60-60目，不溶于酸、碱、有机溶剂目，不溶于酸、碱、有机溶剂非极性非极性苯乙烯型苯乙烯型中极性中极性2-2-甲基丙烯酸酯型甲基丙烯酸酯型 孔径孔径小球间平均距离（小球间平均距离（A

33、 A。）比表面积比表面积小球表面积总和（小球表面积总和（m m2 2/g/g）b.b.应用应用水溶性化合物分离纯化水溶性化合物分离纯化近年：皂苷、生物碱近年：皂苷、生物碱（7）大孔吸附树脂）大孔吸附树脂d.d.适用范围适用范围:分离亲水性化合物：糖类、苷类、氨基酸、分离亲水性化合物：糖类、苷类、氨基酸、有机酸有机酸 常用于亲水性成分的定性（因载量小），常用于亲水性成分的定性（因载量小），与标准物对照与标准物对照 摸索萃取条件摸索萃取条件 判断化合物极性大小判断化合物极性大小层析纸层析纸n亲和色谱材料亲和色谱材料n手性色谱材料手性色谱材料样品样品:吸附剂吸附剂 Al2O3:1:20-50 （极性

34、相近的可极性相近的可 1:100）SiO2:1:30-100（极性相近的可极性相近的可 1:300-400）层析柱规格层析柱规格 1:10-30（直径（直径:高度）高度）原则原则：均匀、致密，无气泡、缝隙。均匀、致密，无气泡、缝隙。(a)干法装柱干法装柱：底部塞脱脂棉，敲击，顿紧。底部塞脱脂棉，敲击，顿紧。(b)湿法装柱湿法装柱：倒入溶剂后，加吸附剂；倒入溶剂后，加吸附剂；吸附剂吸附剂+溶剂溶剂 搅拌后，倒入柱中搅拌后，倒入柱中 装柱装柱柱色谱操作柱色谱操作 硅胶与氧化铝硅胶与氧化铝上样上样 a a 样品样品+展开剂展开剂 溶液、溶液、上样上样 ，（注意：，（注意：柱床表面防冲击）柱床表面防冲

35、击）b b 样品样品+易溶溶剂易溶溶剂 溶液溶液+少量吸附剂少量吸附剂 拌匀、干燥、过筛拌匀、干燥、过筛 装于干柱顶端装于干柱顶端 装于（上端留有一定体积溶剂）湿柱溶剂中装于（上端留有一定体积溶剂）湿柱溶剂中 洗脱洗脱 洗脱液由洗脱液由TLC TLC 摸索确定摸索确定 常用梯度洗脱法：常用梯度洗脱法：egeg、Pet-Pet-EtOACEtOAC 、CHClCHCl3 3-MeOHMeOH 注意注意 ：少用：少用 OHOH-、H H+、三相溶剂三相溶剂 分部收集洗脱液、体积小、组分交叉少、但后处理麻烦分部收集洗脱液、体积小、组分交叉少、但后处理麻烦 体积大、组分交叉多、但后处理便利体积大、组分

36、交叉多、但后处理便利 a a 用于用于 RfRf 值差异小、值差异小、or or 单体纯化单体纯化 b b 用于用于 RfRf 值差异大、值差异大、粗分粗分 常根据上样量、柱子大小、分离度好坏来决定常根据上样量、柱子大小、分离度好坏来决定鉴定鉴定 TLC TLC、PC PC 荧光检测、微生物活性显示荧光检测、微生物活性显示 相同组分合并、浓缩后析晶，结晶法如前述相同组分合并、浓缩后析晶，结晶法如前述.(1)(1)分离原理分离原理(a)a)氢键吸附氢键吸附 溶剂洗脱难易：水溶剂洗脱难易：水 MeOHMeOH EtOHEtOH Me Me2 2CO CO 稀稀NHNH3 3OH OH 邻位酚邻位酚

37、OH;OH;芳香核、共轭双键多、吸附力强芳香核、共轭双键多、吸附力强;形成分子内氢键、吸附力弱形成分子内氢键、吸附力弱 多用于黄酮类化合物多用于黄酮类化合物聚酰胺柱聚酰胺柱（b b）极性吸附原理极性吸附原理，（双重层析性能：氢键，（双重层析性能：氢键+极性吸附）极性吸附）既有酰胺基，又有非极性脂肪链既有酰胺基，又有非极性脂肪链 适于难与聚酰胺形成氢键的：萜类、甾体、生物碱适于难与聚酰胺形成氢键的：萜类、甾体、生物碱 适于以非水性有机溶剂为洗脱剂，如适于以非水性有机溶剂为洗脱剂，如CHClCHCl3 3 :MeOHMeOH 如如 黄酮苷黄酮苷(A)A)、相应的黄酮苷元相应的黄酮苷元(B)B)含水

38、溶剂洗脱（含水醇）：含水溶剂洗脱（含水醇）：A A B B（水中氢键牢固，水中氢键牢固，且对苷溶解性大）且对苷溶解性大）(反相分配色谱反相分配色谱)非水溶剂洗脱（如非水溶剂洗脱（如CHClCHCl3 3-MeOH-MeOH）：）：B B A A（极性吸附原理）极性吸附原理）(正相分配色谱正相分配色谱)制备：市售聚酰胺（制备：市售聚酰胺（1515-3030目目+H H2 20 0，浸浸1212-24h 24h 研磨研磨 过筛过筛 （8080-100100目目）,混悬液混悬液 装柱装柱 抽滤抽滤 60-80 60-80C C，2-3h 2-3h 备用备用 再生：再生：5%5%NaOHNaOH 洗至

39、无色，水洗中性洗至无色，水洗中性 含多元酚液（鞣质）含多元酚液（鞣质）+5%5%NaOHNaOH 浸泡过夜浸泡过夜 换换5%5%NaOHNaOH 反复数次反复数次 水洗至水洗至pH=9pH=9 2 2倍倍10%10%HACHAC洗洗 水洗中性水洗中性(2)(2)聚酰胺的预处理与再生聚酰胺的预处理与再生 装柱：混悬液直接装柱，自然沉降，水与柱床表面齐平即可。装柱：混悬液直接装柱，自然沉降，水与柱床表面齐平即可。细粉细粉+H H2 2O O 搅拌至气泡除去搅拌至气泡除去 装柱，同上。装柱，同上。加样：加样：20 20-30%-30%样品水液样品水液 样品：样品：聚酰胺聚酰胺=1=1：40 40-6

40、0-60 a a、除杂，样品量可大大增加除杂，样品量可大大增加 b b、样品不溶于水，可用少量样品不溶于水，可用少量醇溶后，拌入少量醇溶后，拌入少量聚酰胺粉，聚酰胺粉，挥去溶剂，悬浮于洗脱剂中上样挥去溶剂，悬浮于洗脱剂中上样 洗脱洗脱：H2O，10%EtOH，30%EtOH，50%EtOH，70%EtOH，95%EtOH 3%NH4OH 5%NaOH.梯度更换梯度更换，根据洗脱液颜色或化学鉴定根据洗脱液颜色或化学鉴定 鉴定鉴定：TLC检索，相同流份合并，浓缩后适当溶剂结晶检索，相同流份合并，浓缩后适当溶剂结晶价廉，吸附力大，适用于大量制备分离。价廉，吸附力大，适用于大量制备分离。（1 1）原理

41、）原理 非极性吸附非极性吸附 对非极性化合物吸附力强对非极性化合物吸附力强 对极性化合物吸附力弱对极性化合物吸附力弱 规律：规律：a a 在极性大的水中吸附力强在极性大的水中吸附力强 在极性小的有机溶剂中吸附力弱所以，一般以不同梯度含水有在极性小的有机溶剂中吸附力弱所以，一般以不同梯度含水有机溶剂洗脱机溶剂洗脱 b b 化合物极性基团（化合物极性基团（-COOHCOOH，NHNH2 2，OH.OH.）多，吸附力弱多，吸附力弱 极性基团少，吸附力强极性基团少，吸附力强 活性炭柱层析活性炭柱层析c c 化合物母核大，吸附力强；反之，吸附力弱。化合物母核大，吸附力强；反之，吸附力弱。所以，吸附力：多

42、糖所以，吸附力：多糖 低聚糖低聚糖 单糖单糖 多肽多肽 氨基酸氨基酸d d 吸附力：芳香族吸附力：芳香族 脂肪族脂肪族e e 吸附力：生物碱：碱水液中吸附力：生物碱：碱水液中 酸水液中（离子态，极性酸水液中（离子态，极性 大）大）有机酸、酚类：酸水液中有机酸、酚类：酸水液中 碱水液中（离子态，极性大）碱水液中（离子态，极性大）f f一般用于水溶性化合物：氨基酸、单糖、多糖、苷类一般用于水溶性化合物：氨基酸、单糖、多糖、苷类（2 2）活性炭的处理）活性炭的处理特点：易吸附空气，气体占据吸附表面，俗称特点：易吸附空气，气体占据吸附表面，俗称“中毒中毒”，所以用前一般，所以用前一般需要活化（需要活化

43、（120120150150。C C活化活化2 2-6 6小时），锦纶活性炭小时），锦纶活性炭8080-C C活化数小时（高活化数小时（高温变形）。温变形）。（3 3）操作）操作 装柱：水中，同聚酰胺装柱：水中，同聚酰胺粉状活性炭粉状活性炭+硅藻土（硅藻土（1 1：1 1）（增加流速），再以蒸馏水混悬，装柱。）（增加流速），再以蒸馏水混悬，装柱。上样：上样：2020-40%-40%样品水液；不溶样品醇溶后上样。样品水液；不溶样品醇溶后上样。上样量：样品：活性炭上样量：样品：活性炭=1=1：1010-2020 洗脱、鉴定：同聚酰胺洗脱、鉴定：同聚酰胺用于天然化合物的脱色用于天然化合物的脱色1 1、

44、原理、原理 样品随流动相通过含有固定相填料的层析柱时，成分在固定相样品随流动相通过含有固定相填料的层析柱时，成分在固定相流动流动相之间不断分配，而达到分离。分配系数差异越大相之间不断分配，而达到分离。分配系数差异越大 ，越易分离。，越易分离。2 2、支持剂、支持剂a a、中性多孔性粉末。中性多孔性粉末。b b、化学惰性，不溶于固定相、移动相。化学惰性，不溶于固定相、移动相。c c、能吸附相当量的固定相，且流动相能自由通过。能吸附相当量的固定相，且流动相能自由通过。如：硅藻土、纤维素、硅胶如：硅藻土、纤维素、硅胶分配（反相硅胶）柱层析分配（反相硅胶）柱层析3 3、溶剂系统选择、溶剂系统选择 文献

45、记载（文献记载（PCPC）预试（分配预试（分配TLCTLC或或PCPC）3 3、操作操作 a.a.装柱装柱 支持剂（流动相已饱和）支持剂（流动相已饱和）+固定相搅匀固定相搅匀 抽滤抽滤 固定相固定相+流动相流动相(被支持剂饱和被支持剂饱和)剧烈搅拌使两相平衡剧烈搅拌使两相平衡 混悬液混悬液 湿法上样湿法上样.柱中加入流动相（已被固定相中支持剂饱和）加入支持剂混悬液柱中加入流动相（已被固定相中支持剂饱和）加入支持剂混悬液 自然沉降自然沉降 流动相与柱床表面平齐，敲击均匀流动相与柱床表面平齐，敲击均匀b.b.上样上样 能溶流动相样品能溶流动相样品+流动相流动相 溶液溶液 上样上样 能溶固定相能溶固

46、定相样品样品+固定相固定相 溶液溶液+支持剂支持剂 上样上样 能溶其它溶剂能溶其它溶剂样品样品+其它溶剂其它溶剂 溶液溶液+支持剂支持剂 ,挥去溶挥去溶 剂剂 上样上样 c.c.洗脱：（同前）洗脱：（同前）注意：流动相预先用固定相饱和注意：流动相预先用固定相饱和 d.d.鉴定：（同前）鉴定：（同前）(1)(1)原理原理 利用大分子树脂网状结构内存在的交换基团而进行的交换性柱层析。利用大分子树脂网状结构内存在的交换基团而进行的交换性柱层析。被分离成分由于酸性或碱性化合物的解离系数不同，结合能力也就有所区别。当被分离成分由于酸性或碱性化合物的解离系数不同，结合能力也就有所区别。当用一定酸性或碱性溶

47、液洗脱时，这些化合物根据解离系数的差异而被分离。用一定酸性或碱性溶液洗脱时，这些化合物根据解离系数的差异而被分离。离子交换树脂是由有机高分子化合物组成的网状多孔性结构材料，由二部离子交换树脂是由有机高分子化合物组成的网状多孔性结构材料，由二部分组成。分组成。母体结构母体结构组成多孔性网状骨架组成多孔性网状骨架 交换基团交换基团多孔骨架内部连接着相当数量的交换基团多孔骨架内部连接着相当数量的交换基团 阳离子交换树脂：阳离子交换树脂：R-SOR-SO3 3-H H+M+M+OH OH R-SO R-SO3 3-MM+H+H2 2O O 阴离子交换树脂：阴离子交换树脂：R R3 3-N-N+OHOH

48、-+M+M-OHOH+R R3 3N N+MM-+H+H2 2O O 离子交换柱层析离子交换柱层析(2)(2)影响离子交换因素影响离子交换因素 a.a.溶液酸碱度溶液酸碱度 阳离子树脂：阳离子树脂：交换溶液酸度过高，则抑制树脂交换溶液酸度过高，则抑制树脂中酸性基团的解离。中酸性基团的解离。强酸性树脂，样品液强酸性树脂，样品液 pH pH 3 3 弱酸性树脂，样品液弱酸性树脂，样品液 pH pH 6 6 阴离子树脂：交换溶液碱度过高，则抑制树脂中碱性基团的解离。阴离子树脂：交换溶液碱度过高，则抑制树脂中碱性基团的解离。强碱性树脂，样品液强碱性树脂，样品液 pH pH 10 10 弱碱性树脂，样品

49、液弱碱性树脂，样品液 pH pH 7 7 b.b.成分的性质：成分的性质：取决于成分的解离常数、离子电荷、半径及酸碱性强弱取决于成分的解离常数、离子电荷、半径及酸碱性强弱 解离常数大，酸碱性强，离子价数高，易交换，洗脱难解离常数大，酸碱性强，离子价数高，易交换，洗脱难 反之，难交换，易洗脱。反之，难交换，易洗脱。c.c.成分的浓度：成分的浓度：浓度略低较好，浓度过高则树脂网孔易失水而造成浓度略低较好，浓度过高则树脂网孔易失水而造成 收缩，影响成分离子进入网孔内。收缩，影响成分离子进入网孔内。d.d.交换液的温度交换液的温度:温度高，树脂及成分的介离系数增大，交换速度温度高，树脂及成分的介离系数

50、增大，交换速度 快，洗脱也是如此，但热不稳定成分，避免加温。快，洗脱也是如此，但热不稳定成分，避免加温。e.e.交换溶剂交换溶剂：一般为水，也可是稀醇。一般为水，也可是稀醇。极性小的有机溶剂由于介离极性小的有机溶剂由于介离 能力差，难以交换或不能进行交换。能力差，难以交换或不能进行交换。f.f.交换流速：快，不完全，成分易泄漏；慢，交换充分，但时间长。交换流速：快，不完全，成分易泄漏；慢，交换充分，但时间长。一般，一般，1:151:1525 25 的柱子，的柱子，1 12 2 ml/cm2ml/cm2minming.g.树脂用量：理论上树脂用量：理论上 ：根据树脂的交换容量，样品中成分的大致含