制备色谱分离技术

制备色谱分离技术 一 制备色谱简介 色谱法 利用不同物质在两项中具有不同分配系数 通过两相不断的相对运动 实现分离 色谱的分类 操作方式 分析型 制备型 分析工具 分离技术 制备色谱 制备色谱 是能分离纯化制备一定量样品的色谱分离技术 相间的吸附分配系数离子交换平衡值 相间滞留时间不同 实现分离得到所需产品 色谱分离的重要性及应用 制备型色谱最近几年来引人注目的新型高效分离技术 在生物 化工大分子的分离和纯化领域中将发挥越来越重要的作用 广泛 大孔吸附树脂 离子交换色谱 硅胶色谱 色谱分离的重要性及应用 重要性 在天然产物分离纯化过程中 色谱技术是最有效的方法 是因为色谱法具有常规分离方法无法比拟的分离效果和分离速度 二 色谱分离的基本概念 1 固定相 A相 staionaryphase 固定相是色谱的一个基质 基质 待分离的化合物 可逆 吸附溶解交换 二 色谱分离的基本概念 固定相 固体物质 液体物质 吸附剂 凝胶 离子交换剂 固体在硅胶或纤维素上的溶液 二 色谱分离的基本概念 2 流动相 B相 mobilephase 流动相 推动固体相上待分离的物质朝一个方向移动的液体 在制备色谱分离中一般称为洗脱剂 3 分配系数 分配系数 是指在一定条件下 某组分在固定相和流动相中含量 浓度 的比值 常用K表示 分配系数是色谱分离纯化物质的主要依据 二 色谱分离的基本概念 分配系数 式中 固体相中的浓度 流动相中的浓度 分配系数是决定其中几种物质采用色谱方法能否分离的先决条件 差异越大 分离效果越理想 二 色谱分离的基本概念 分配系数主要与下列因素有关 被分离的物质本身的性质 固定相和流动相的性质 色谱柱的温度 一般情况下温度与分配系数成反比 三 色谱分离的特点 色谱法具有高超分离能力及效率 其特点如下 1 分离效率高 能在较短的时间分离出较复杂的样品 2 灵敏度高 3 分析速度快 一般在几分钟或十几分钟内可完成一个试样的分析 4 应用广泛 可用于有机 无机 低分子 高分子等几乎所有化合物的分离测定 四 色谱的分类 流动相和固定相的状态 气相色谱 气固色谱 气液色谱 液相色谱 液固色谱 液液色谱 超临界流体色谱 四 色谱的分类 超临界流体色谱 用超临界流体 处于临界温度 临界压力以上的流体 作为流动相进行的色谱即为超临界流体色谱 由于超临界流体的特性使得溶质在超临界流体中具有较大的溶解度和扩散系数 从而促进了组分的分离 具有较高的分离度 五 大孔吸附树脂分离技术的应用 大孔吸附树脂 macroporousadsorptionresin 是20世纪60年代发展起来的一种新型非离子型高分子聚合物吸剂 具有大孔网状结构 其物理化学性质稳定 不溶于酸碱及各种有机溶剂 特点 吸附性能好 对有机成分选择性较高 机械强度高 价格低廉 再生处理方便 应用 目前大孔吸附树脂色谱被广泛引用于天然药物有效部位及有效成分的分离和纯化 五 大孔吸附树脂分离技术的应用 大孔吸附树脂柱色谱分离效果的影响因素 1 大孔吸附树脂性质的影响 1 大孔吸附树脂极性的影响 根据被分离物质的极性大小来选择不同类型的树脂 极性大的化合物 适用于在中极性的树脂上分离 极性小的化合物 适用于在非极性的树脂上分离 五 大孔吸附树脂分离技术的应用 例 黄岑黄酮具有多酚羟基结构和糖苷链 具有一定的极性和亲水性 有利于中极性树脂的吸附 它与烷基糖苷的结构有一定的相似性 所以对于烷基糖苷的分离 选择中极性树脂的吸附较好 通常树脂的极性和被分离物质的极性既不能相似 也不能相差太大 极性相似 注意 吸附力过强 被分离物不能被洗脱下来 极性相差大 吸附力过小 无法达到分离的目的 五 大孔吸附树脂分离技术的应用 2 大孔吸附树脂比表面积的影响 在树脂具有适当的孔径确保被分离物质良好扩散的条件下 比表面积越大吸附量就越大 相同条件下应选择比表面积较大的同类树脂 2 被分离物质的性质的影响 1 被分离物质极性大小的影响 由于极性大小是一个相对的概念 应根据分子中极性基团 如羧基 羟基 羰基等 与非极性基团 如烷基等 的数目和大小来综合判断 2 被分离物质分子大小的影响 化合物的分子体积越大 疏水性增加 对非极性吸附树脂的吸附能力越强 分子体积大的化合物应选择大孔径树脂 五 大孔吸附树脂分离技术的应用 应用实例 对皂苷类化合物的分离 可行性分析 皂苷由皂苷元与糖构成 皂苷根据苷元连接糖链数目的不同 可分为单糖链皂苷 双糖链皂苷及三糖链皂苷 皂苷的化学结构中 由于苷元具有不同程度的亲脂性 糖链具有较强的亲水性 使皂苷成为一种表面活性剂 水溶液振摇后能产生持久性的肥皂样泡沫 一些富含皂苷的植物提取物被用于制造乳化剂 洗洁剂和发泡剂等 五 大孔吸附树脂分离技术的应用 结论 与烷基多苷的结构与性质有一定的相似性 所以对于烷基多苷的分离可以借鉴皂苷的分离方法 大孔吸附树脂对皂苷有很好的吸附作用 吸附容量大 容易被解吸附 洗脱下来的成