1、2020年10月2日1三、色谱法三、色谱法 概述与分类概述与分类根据两相所处状态根据两相所处状态:液相色谱和气相色谱；液相色谱和气相色谱；根据色谱机理根据色谱机理:吸附色谱、分配色谱、凝胶吸附色谱、分配色谱、凝胶 过滤色谱、大孔吸附树脂与离子交换色谱等；过滤色谱、大孔吸附树脂与离子交换色谱等；根据操作方法根据操作方法:TLC:TLC（薄层色谱）、柱色谱（薄层色谱）、柱色谱 与纸色谱等与纸色谱等第一课件网（）2020年10月2日2（一）吸附色谱（一）吸附色谱 (adsorption chromatography)(adsorption chromatography)1.1.原理：依据吸附剂对混合
2、物中各成分吸附原理：依据吸附剂对混合物中各成分吸附 性能的不同，使各成分得到分离。性能的不同，使各成分得到分离。2.2.常用吸附剂：常用吸附剂：硅胶、氧化铝、活性炭与聚酰胺硅胶、氧化铝、活性炭与聚酰胺.3.3.固固-液吸附可分为液吸附可分为:物理吸附物理吸附 化学吸附化学吸附 半化学吸附。半化学吸附。2020年10月2日34 4、物理吸附的特点：、物理吸附的特点：无选择性无选择性;吸附与解吸是可逆的吸附与解吸是可逆的;速度快速度快;实际应用最多。实际应用最多。5 5、化学吸附的特点：、化学吸附的特点：具有选择性；具有选择性；吸附十分牢固吸附十分牢固,有时甚至是不可逆的。有时甚至是不可逆的。化学
3、吸附用得少化学吸附用得少.2020年10月2日4 6 6、半化学吸附的特点：、半化学吸附的特点：介于物理吸附与化学吸附之间的吸附过介于物理吸附与化学吸附之间的吸附过程程,其吸附力较弱。其吸附力较弱。半化学吸附有一定应用价值。半化学吸附有一定应用价值。例如例如:聚酰胺与黄酮类、醌类等酚性化合物聚酰胺与黄酮类、醌类等酚性化合物之间的氢键吸附属于半化学吸附之间的氢键吸附属于半化学吸附.2020年10月2日57 7、物理吸附的基本规律、物理吸附的基本规律 常用的物理吸附剂：常用的物理吸附剂：硅胶、氧化铝（极性吸附剂）硅胶、氧化铝（极性吸附剂）活性炭（非极性吸附剂）活性炭（非极性吸附剂）极性吸附剂对极性
4、物质具有较强的亲和能极性吸附剂对极性物质具有较强的亲和能力力(极性强的溶质将被优先吸附极性强的溶质将被优先吸附),Rf),Rf值小值小 RfRf值值 =起始线至斑点中心的距离起始线至斑点中心的距离 起始线至溶剂前沿的距离起始线至溶剂前沿的距离2020年10月2日6 溶剂极性越弱，则极性吸附剂对溶质表现溶剂极性越弱，则极性吸附剂对溶质表现出的吸附能力就越强。出的吸附能力就越强。洗脱溶剂的极性增强，则极性吸附剂对洗脱溶剂的极性增强，则极性吸附剂对溶质的吸附能力随之减弱。溶质的吸附能力随之减弱。溶质即使被极性吸附剂吸附，但一旦加入溶质即使被极性吸附剂吸附，但一旦加入极性较强的溶剂时，溶质即被溶剂置换
5、下来。极性较强的溶剂时，溶质即被溶剂置换下来。非极性吸附剂活性炭非极性吸附剂活性炭的吸附能力与极性吸的吸附能力与极性吸附剂硅胶、氧化铝恰好相反。附剂硅胶、氧化铝恰好相反。2020年10月2日7 活性炭对非极性溶质在水中表现出较强的活性炭对非极性溶质在水中表现出较强的 吸附能力。吸附能力。b.b.当（洗脱）溶剂的极性降低时，则活性炭对当（洗脱）溶剂的极性降低时，则活性炭对 非极性溶质的吸附能力随之减弱；非极性溶质的吸附能力随之减弱；c.c.从活性炭柱上洗脱被吸附物质时，溶剂的洗从活性炭柱上洗脱被吸附物质时，溶剂的洗 脱能力将随溶剂极性的降低而增强。脱能力将随溶剂极性的降低而增强。2020年10月
6、2日8 8 8极性及其强弱判断极性及其强弱判断(1).(1).化合物的极性：按下列官能团的顺序增强化合物的极性：按下列官能团的顺序增强 -CH-CH2 2-CH-CH2 2-，-CH=CH-CH=CH-，-OCH-OCH3 3，-COOR-COOR，C=OC=O，-CHO-CHO，-NH-NH2 2，-OH-OH，-COOH-COOH 化合物的化合物的极性：由分子中所含官能团的极性：由分子中所含官能团的 种类、数量及排列方式等综合因素决定。种类、数量及排列方式等综合因素决定。极性增强方向极性增强方向2020年10月2日9OOOOCH3OMeORROROH例如：黄花夹竹桃七种强心苷成分结构通式例
7、如：黄花夹竹桃七种强心苷成分结构通式第一课件网（）2020年10月2日10名名 称称 R R R 极性顺序极性顺序黄夹苷黄夹苷A CHO (D-Glc)2 H 黄夹苷黄夹苷B CH3 (D-Glc)2 H 黄夹次苷黄夹次苷A CHO H H 黄夹次苷黄夹次苷B CH3 H H 黄夹次苷黄夹次苷C CH2OH H H 黄夹次苷黄夹次苷D COOH H H 单乙酰黄夹次苷单乙酰黄夹次苷B CH3 H COCH3 黄花夹竹桃果实中的强心苷成分黄花夹竹桃果实中的强心苷成分2020年10月2日11（2 2）溶剂的极性）溶剂的极性:与介电常数大小一致与介电常数大小一致 环己烷环己烷 1.881.88 苯苯
8、 2.292.29 无水乙醚无水乙醚 4.474.47 氯仿氯仿 5.205.20 乙酸乙酯乙酸乙酯 6.116.11 乙醇乙醇 26.026.0 甲醇甲醇 31.231.2 水水 81.081.0极性递增极性递增2020年10月2日129.9.吸附柱色谱法在物质分离中的应用吸附柱色谱法在物质分离中的应用（1 1）吸附柱的选择：酸性物质分离宜用硅胶）吸附柱的选择：酸性物质分离宜用硅胶柱，碱性物质分离选用氧化铝柱。柱，碱性物质分离选用氧化铝柱。（2 2）吸附剂的使用情况）吸附剂的使用情况 用量：用量：为样品量的为样品量的30-6030-60倍倍 规格：规格：100100目左右目左右 规格：规格：
9、15:115:120:120:1（高度（高度:直径）直径）（3 3）装柱：尽可能选用极性小的溶剂溶解样）装柱：尽可能选用极性小的溶剂溶解样品及其装柱。品及其装柱。2020年10月2日13（4 4）洗脱剂的选择）洗脱剂的选择 一般选用一般选用TLCTLC展开时使组分展开时使组分RfRf值达到值达到 0.20.30.20.3的溶剂系统。的溶剂系统。实际多用混合有机溶剂系统进行洗脱。实际多用混合有机溶剂系统进行洗脱。分离酸性物质时，常在洗脱溶剂中加入分离酸性物质时，常在洗脱溶剂中加入 少量醋酸；少量醋酸；分离碱性物质时，则在洗脱溶剂中加入分离碱性物质时，则在洗脱溶剂中加入 少量氨水或吡啶或二乙胺。少
10、量氨水或吡啶或二乙胺。2020年10月2日14 按照极性增强顺序，常用混合洗脱溶剂按照极性增强顺序，常用混合洗脱溶剂体系如下：体系如下：(己烷己烷/苯苯)(苯苯/乙醚乙醚)()(苯苯/乙酸乙酯乙酸乙酯)(氯仿氯仿/乙醚乙醚)()(氯仿氯仿/乙酸乙酯乙酸乙酯)(氯仿氯仿/甲醇甲醇)()(丙酮丙酮/水水)（甲醇（甲醇/水）水）2020年10月2日151010、聚酰胺吸附色谱法、聚酰胺吸附色谱法（1 1）吸附原理：）吸附原理：通过分子中的酰胺羰基与酚类、黄酮类通过分子中的酰胺羰基与酚类、黄酮类化合物的酚羟基，或以酰胺键上的游离胺基化合物的酚羟基，或以酰胺键上的游离胺基与醌类、脂肪酸上的羰基形成氢键缔
11、合而产与醌类、脂肪酸上的羰基形成氢键缔合而产生吸附。生吸附。（2 2）适用范围：）适用范围：极性物质与非极性物质分离均适用。极性物质与非极性物质分离均适用。2020年10月2日16（3 3）聚酰胺吸附能力的强弱：）聚酰胺吸附能力的强弱：取决于各种化合物与聚酰胺形成氢键缔合取决于各种化合物与聚酰胺形成氢键缔合的能力。的能力。化合物在水溶剂中聚酰胺吸附规律：化合物在水溶剂中聚酰胺吸附规律：a.a.形成氢键的基团数目越多，则吸附能力越形成氢键的基团数目越多，则吸附能力越强强,Rf,Rf值越小。值越小。OHOHOHOHOHOH2020年10月2日17b.b.成键位置对吸附力有影响。成键位置对吸附力有影
12、响。OHOHOHOHHOCOOHOHCOOH2020年10月2日18c.c.分子结构中芳香化程度高，则吸附性增分子结构中芳香化程度高，则吸附性增强；反之，则减弱。强；反之，则减弱。OHOH（4 4）装柱：通常用水装柱）装柱：通常用水装柱（5 5）洗脱剂）洗脱剂各种溶剂由弱至强的洗脱能力大致如下：各种溶剂由弱至强的洗脱能力大致如下：第一课件网（）2020年10月2日19 水水甲醇甲醇丙酮丙酮氢氧化钠水溶液氢氧化钠水溶液甲酰胺甲酰胺二甲基甲酰胺二甲基甲酰胺尿素水溶液尿素水溶液 最常应用的洗脱系统：乙醇最常应用的洗脱系统：乙醇/水水（6 6）应用范围：）应用范围：a.a.特别适合于酚类、黄酮类物质制
13、备和分离。特别适合于酚类、黄酮类物质制备和分离。b.b.脱鞣质处理；脱鞣质处理；c.c.也可用于生物碱、萜类、甾类、糖类、氨基也可用于生物碱、萜类、甾类、糖类、氨基酸等物质的分离。酸等物质的分离。2020年10月2日20 11.11.大孔吸附树脂大孔吸附树脂（1 1）吸附原理：大孔吸附树脂是吸附性和分）吸附原理：大孔吸附树脂是吸附性和分子筛性原理相结合的分离材料。子筛性原理相结合的分离材料。（2 2）组成：）组成：非极性型以苯乙烯为母体，二乙烯苯为交非极性型以苯乙烯为母体，二乙烯苯为交联剂；联剂；中极性型以中极性型以2-2-甲基苯烯酸甲酯为母体，二甲基苯烯酸甲酯为母体，二乙烯苯为交联剂。乙烯苯
14、为交联剂。2020年10月2日21（3 3）影响吸附的因素）影响吸附的因素 A A、非极性化合物在水中易被非极性大孔树脂、非极性化合物在水中易被非极性大孔树脂吸附；极性化合物在水中易被极性大孔树脂吸吸附；极性化合物在水中易被极性大孔树脂吸附。附。B B、物质在溶剂中的溶解度大，树脂对此物质、物质在溶剂中的溶解度大，树脂对此物质的吸附力就小；反之就大。的吸附力就小；反之就大。C C、能与大孔吸附树脂形成氢键的化合物易被、能与大孔吸附树脂形成氢键的化合物易被吸附。吸附。2020年10月2日22（4 4）洗脱液的选择）洗脱液的选择A A、洗脱液、洗脱液:甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯等。甲醇、乙醇、丙酮
15、、乙酸乙酯等。（乙醇（乙醇/水）最常用。水）最常用。B B、对于非极性大孔吸附树脂，洗脱液极性越、对于非极性大孔吸附树脂，洗脱液极性越小，洗脱能力越强；小，洗脱能力越强；C C、对于中极性的大孔吸附树脂和极性较强的、对于中极性的大孔吸附树脂和极性较强的化合物，洗脱液应选用极性较大的溶剂。化合物，洗脱液应选用极性较大的溶剂。2020年10月2日23（5 5）应用范围）应用范围 A A、苷类与糖类的分离；、苷类与糖类的分离；B B、生物碱的精制；、生物碱的精制；C C、多糖、黄酮类、三萜类化合物的分离等。、多糖、黄酮类、三萜类化合物的分离等。注意事项：注意事项：A A、大孔吸附树脂使用前需要用乙醇
16、预处理；、大孔吸附树脂使用前需要用乙醇预处理；B B、水溶液上柱，醇梯度洗脱。、水溶液上柱，醇梯度洗脱。2020年10月2日24（二）分配色谱（二）分配色谱 (partition chromatography)(partition chromatography)1 1、正相分配色谱、正相分配色谱 （1 1）固定相：水、缓冲溶液等强极性溶剂。）固定相：水、缓冲溶液等强极性溶剂。（2 2）流动相：氯仿、乙酸乙酯、丁醇等弱极）流动相：氯仿、乙酸乙酯、丁醇等弱极 性有机溶剂。性有机溶剂。（3 3）适用范围：用于分离水溶性或极性较大）适用范围：用于分离水溶性或极性较大 的成分，如生物碱、苷类、糖类、有机
17、酸等。的成分，如生物碱、苷类、糖类、有机酸等。2020年10月2日25（4 4）洗脱顺序：化合物极性越小，越先出柱；）洗脱顺序：化合物极性越小，越先出柱；化合物极性越大，越后出柱。化合物极性越大，越后出柱。2 2、反相分配色谱、反相分配色谱(reverse phase partition chromatography)(reverse phase partition chromatography)（1 1）固定相：石蜡油等弱极性有机溶剂。）固定相：石蜡油等弱极性有机溶剂。（2 2）流动相：水、甲醇等强极性有机溶剂）流动相：水、甲醇等强极性有机溶剂（3 3）应用：适合于分离脂溶性化合物，如高）应
18、用：适合于分离脂溶性化合物，如高级脂肪酸、油脂、游离甾体等。级脂肪酸、油脂、游离甾体等。2020年10月2日26（4 4）洗脱顺序：化合物极性越大，越先出柱；）洗脱顺序：化合物极性越大，越先出柱；化合物极性越小，越后出柱。化合物极性越小，越后出柱。（5 5）反相分配色谱常用支持剂）反相分配色谱常用支持剂改性硅胶改性硅胶RP-8RP-18RP-2亲油性表面亲油性表面亲水性表面亲水性表面硅胶硅胶化学修饰化学修饰第一课件网（）2020年10月2日273 3加压液相柱色谱法加压液相柱色谱法（1 1）依据压力大小分类：）依据压力大小分类：A A、快速柱色谱（约、快速柱色谱（约2.022.0210105
19、5PaPa）B B、LobarLobar低压柱色谱（低压柱色谱（5.0520.220.210105 5PaPa）（2 2）固定相固定相：RP-2RP-2、RP-8RP-8或或RP-18RP-18（3 3）流动相：水）流动相：水/甲醇或水甲醇或水/乙腈体系乙腈体系2020年10月2日28 (4).(4).洗脱顺序：洗脱顺序：化合物极性越大，越先出柱；化合物极性越大，越先出柱；化合物极性越小，越后出柱。化合物极性越小，越后出柱。(5).(5).应用范围：应用范围：分离水溶性或极性较大的成分，如苷类、分离水溶性或极性较大的成分，如苷类、酚性化合物等。酚性化合物等。（6 6）色谱用载体材料：）色谱用载
20、体材料：ZorbaxZorbax类全多孔硅胶微球。类全多孔硅胶微球。2020年10月2日29 常见常见ZorbaxZorbax系列系列HPLCHPLC填充柱型号填充柱型号 柱子名称柱子名称 键合固定相组成键合固定相组成 适用分离方式适用分离方式Zorbax ODS Zorbax ODS 十八烷基组，十八烷基组，-C-C1818HH3737 反相反相 Zorbax CZorbax C8 8 辛基组，辛基组，-C-C8 8HH1717 反相反相Zorbax TMS Zorbax TMS 三甲基硅组，三甲基硅组，-Si(CH-Si(CH3 3)3 3 反相反相 2020年10月2日30（三）凝胶过滤
21、色谱（三）凝胶过滤色谱（gel filtration chromatographygel filtration chromatography）1 1、原理：系利用分子筛原理分离物质的一种方法，、原理：系利用分子筛原理分离物质的一种方法，其中所用载体为葡聚糖凝胶等。其中所用载体为葡聚糖凝胶等。第一课件网（）2020年10月2日312 2、出柱顺序：、出柱顺序：按分子由大到小顺序先后流出并得到分离。按分子由大到小顺序先后流出并得到分离。3 3、常用洗脱溶剂：、常用洗脱溶剂：碱性水溶液（碱性水溶液（0.1mol/L NH0.1mol/L NH4 4OHOH）、）、含盐水溶液（含盐水溶液（0.5mol
22、/L NaCl0.5mol/L NaCl等）等）醇及含水醇，如甲醇、甲醇醇及含水醇，如甲醇、甲醇/水水 其他溶剂：如含水丙酮，甲醇其他溶剂：如含水丙酮，甲醇/氯仿等氯仿等4 4、凝胶的种类与性质、凝胶的种类与性质2020年10月2日32 葡聚糖凝胶葡聚糖凝胶 Sephadex GSephadex GOOHOHOCH2OOOOHOCH2OHOOHOHOCH2OOCH2CHOH-CH2-O-CH2CHOHCH2OOOHOH-O-CH2HO交联葡聚糖结构交联葡聚糖结构2020年10月2日33 由平均分子量一定的葡聚糖及交联剂由平均分子量一定的葡聚糖及交联剂 （如环氧氯丙烷）交联而成。（如环氧氯丙烷）
23、交联而成。葡聚糖凝胶颗粒网孔大小取决于所用交葡聚糖凝胶颗粒网孔大小取决于所用交联剂的数量及反应条件。联剂的数量及反应条件。商品用葡聚糖凝胶是根据交联度大小分商品用葡聚糖凝胶是根据交联度大小分类，并以吸水量多少表示。类，并以吸水量多少表示。例如：例如：SephadexG-25SephadexG-25，GG为凝胶，后附数字为凝胶，后附数字=吸水量吸水量1010。2020年10月2日34羟丙基葡聚糖凝胶羟丙基葡聚糖凝胶Sephadex LH-20 Sephadex LH-20 Sephadex LH-20 Sephadex LH-20 为为Sephadex G-25 Sephadex G-25 经经
24、羟丙基化处理后得到的产物（具醚键形式）羟丙基化处理后得到的产物（具醚键形式）-OH -OCH-OH -OCH2 2CHCH2 2CHCH2 2OHOH Sephadex LH-20 Sephadex LH-20分子中分子中-OH-OH数量无改变，数量无改变，但碳原子所占比例却相对增加了；但碳原子所占比例却相对增加了；不仅可以在水中应用，也可在极性有机溶不仅可以在水中应用，也可在极性有机溶剂或它们与水组成的混合溶剂中膨润使用。剂或它们与水组成的混合溶剂中膨润使用。2020年10月2日35 Sephadex LH-20 Sephadex LH-20保留了保留了Sephadex G-25Sephad
25、ex G-25原有的分子筛特性；在由极性与非极性溶剂组原有的分子筛特性；在由极性与非极性溶剂组成的混合溶剂中常常起到反相分配色谱的作用；成的混合溶剂中常常起到反相分配色谱的作用；Sephadex LH-20 Sephadex LH-20可以反复再生使用。可以反复再生使用。5 5、应用范围、应用范围Sephadex GSephadex G主要用于分离糖、蛋白、苷。主要用于分离糖、蛋白、苷。Sephadex LH-20Sephadex LH-20多用于分离苷和苷元。多用于分离苷和苷元。2020年10月2日36（四）离子交换色谱（四）离子交换色谱1 1、离子交换法分离物质的原理、离子交换法分离物质的
26、原理 利用被分离组分与固定相之间发生离子交换利用被分离组分与固定相之间发生离子交换的能力差异来实现分离。的能力差异来实现分离。固定相为离子交换树脂，其分子结构中存在固定相为离子交换树脂，其分子结构中存在许多可以电离的活性中心。待分离组分中的离许多可以电离的活性中心。待分离组分中的离子会与这些活性中心发生离子交换，从而在子会与这些活性中心发生离子交换，从而在2020年10月2日37流动相与固定相之间形成分配。流动相与固定相之间形成分配。固定相的固有离子与待分离组分中的离子固定相的固有离子与待分离组分中的离子之间相互争夺固定相中的离子交换中心，并之间相互争夺固定相中的离子交换中心，并随着流动相的运
27、动而运动，最终实现分离。随着流动相的运动而运动，最终实现分离。2 2、离子交换树脂的性质、离子交换树脂的性质 3 3、离子交换树脂的组成、离子交换树脂的组成 由两部分构成：由两部分构成：2020年10月2日38（1 1）母核部分）母核部分 由苯乙烯通过二乙烯苯交联由苯乙烯通过二乙烯苯交联而成的大分子网状结构，网孔大小用交联度而成的大分子网状结构，网孔大小用交联度（即加入的交联剂的百分比）来表示。（即加入的交联剂的百分比）来表示。离子交换树脂的等级表离子交换树脂的等级表（2 2）离子交换基团）离子交换基团 常见：磺酸基常见：磺酸基(-SO(-SO3 3-HH+)、-N-N+(CH(CH3 3)3
28、 3ClCl-、-COOH-COOH、-NH-NH2 2、亚氨基等、亚氨基等2020年10月2日39等级 阳离子交换树脂 阴离子交换树脂 低交联度低交联度 3%6%2%3%3%6%2%3%中等交联度中等交联度 7%12%4%5%7%12%4%5%高交联度高交联度 13%20%8%10%13%20%8%10%离子交换树脂的等级离子交换树脂的等级第一课件网（）2020年10月2日40 4 4、离子交换树脂的分类、离子交换树脂的分类 （1 1）阳离子交换树脂：）阳离子交换树脂：强酸性阳离子交换树脂（强酸性阳离子交换树脂（-SO-SO3 3-HH+）弱酸性阳离子交换树脂（弱酸性阳离子交换树脂（-COO
29、-COO-HH+）（2 2）阴离子交换树脂）阴离子交换树脂 强碱性阴离子交换树脂（强碱性阴离子交换树脂（-N-N+(CH(CH3 3)3 3ClCl-）弱碱性阴离子交换树脂弱碱性阴离子交换树脂 例如：例如：-NH-NH2 2、仲胺、叔胺基等、仲胺、叔胺基等 41演讲完毕，谢谢观看！Thank you for reading!In order to facilitate learning and use,the content of this document can be modified,adjusted and printed at will after downloading.Welcome to download!汇报人：XXX 汇报日期：20XX年10月10日
