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天然产物的提取分离第1页,共119页,2023年,2月20日,星期四一、基本概念1、提取:利用适当的溶剂或方法,将所要成分尽可能从原料中完全提出的过程。2、分离:将提取物中所含的各种成分一一分开,并将得到的单体加以精制的过程。

第一节天然产物的提取第2页,共119页,2023年,2月20日,星期四水亲水性有机溶剂亲脂性有机溶剂二、提取方法超临界流体萃取法(SFE)水蒸气蒸馏法溶剂提取法升华法压榨法溶剂第3页,共119页,2023年,2月20日,星期四(一)溶剂提取法根据天然成分的溶解性不同,选用对所需成分溶解度大而对其他成分溶解度小的溶剂,将所需成分从生物材料中溶解出来的一种提取方法。

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溶剂提取是指溶剂进入生物体细胞,溶解或分散其有用物质而变成浸出物的全过程。包括浸润、解吸和扩散三个阶段。1、溶剂提取法的原理选择溶剂依据相似相溶原理。第5页,共119页,2023年,2月20日,星期四

浸润:渗透阶段溶剂通过细胞壁渗透到细胞中。解吸:溶解阶段细胞内容物与细胞组织之间有亲和力,溶剂破除这种亲和力。扩散:置换阶段利用细胞内的渗透力产生的压差而抽提出来,用溶剂占领内容物的位置而将内容物置换出来。第6页,共119页,2023年,2月20日,星期四

扩散过程表达式:dt:扩散时间F:扩散面积,以粉碎度表示浓度差D:扩散系数ds:在dt时间内的扩散量第7页,共119页,2023年,2月20日,星期四2、选择溶剂的要点*对所要成分溶解度大*沸点适中容易回收*低毒安全*廉价天然产物成分中,萜、甾等大环、稠环化合物极性小,易溶于氯仿、乙醚等;糖、苷等易溶于水、乙醇等极性溶剂中;酸碱性成分因存在状态不同溶解性不同。最常用的溶剂为乙醇。第8页,共119页,2023年,2月20日,星期四3、溶剂的分类*强极性溶剂:水*亲水性有机溶剂:能与水任意混溶(甲醇、乙醇、丙酮)*亲脂性有机溶剂:不与水任意混溶,可分层(正丁醇、乙醚、乙酸乙酯、氯仿、二氯甲烷、环己烷、石油醚)常用溶剂的极性大小顺序:石油醚<四氯化碳<苯<氯仿<乙醚<乙酸乙酯<正丁醇<丙酮<乙醇(甲醇)<水第9页,共119页,2023年,2月20日,星期四4、化合物的结构与亲水性、亲脂性的关系(1)分子结构中亲水性基团(羧基、羟基、氨基)越多,极性越大,亲水性越强,反之则亲脂性越强。(2)分子中非极性部分越大,碳链越长或结构越大,则亲脂性越强。(3)结构母核相同的成分,分子中功能基的极性越大,或极性功能基数量越多,则整个分子的极性越大,亲水性越强,亲脂性越弱。第10页,共119页,2023年,2月20日,星期四5、溶剂的选择

(1)水:为价廉、易得、使用安全的强极性溶剂。适于提取无机盐、糖、氨基酸、蛋白质、有机酸盐、生物碱盐、苷类等。(2)亲水性有机溶剂:以乙醇最常用。高浓度提取亲脂性成分,低浓度提取亲水性成分。(3)

亲脂性有机溶剂:具有较强的选择性,对挥发油、油脂、叶绿素、树脂、内酯、某些生物碱及一些苷元均可提取出来。优缺点:沸点低,浓缩回收方便,但易燃、有毒、价贵,穿透力差。第11页,共119页,2023年,2月20日,星期四6、溶剂提取的方法溶剂提取的方法连续回流提取法回流提取法煎煮法(煎中药)渗漉法浸渍法(泡药酒)第12页,共119页,2023年,2月20日,星期四

以水或稀醇反复提取,适于遇热易破坏或挥发性成分及含淀粉、粘液质较多的材料。(1)浸渍法民间的药酒浸制。第13页,共119页,2023年,2月20日,星期四

(2)渗漉法以稀乙醇或酸、水作溶剂,先浸后渗,提取效率高于浸渍法。但溶剂用量大,对原料粒度要求高。实验室简单渗漉装置第14页,共119页,2023年,2月20日,星期四

(3)煎煮法以水为溶剂,对遇热易破坏和挥发性成分有影响,对含多量淀粉、黏液质的原料也不适用。传统的中药煎制。第15页,共119页,2023年,2月20日,星期四

(4)回流提取法使用有机溶剂。对遇热易破坏的成分有影响。第16页,共119页,2023年,2月20日,星期四

(5)连续回流提取法索式提取器的组成循环使用挥发性的有机溶剂,在脂肪提取器中连续提取的方法。提取效率高,节省溶剂。但不适于热不稳定成分的提取。也可采用混合溶剂,常用的有水和乙醇。不同比例的溶剂可提出不同成分,如CHCl3-C2H5OH(95:5) 可提取出强心甙、有机酸、叶绿素等。第17页,共119页,2023年,2月20日,星期四

第18页,共119页,2023年,2月20日,星期四索式提取器连续回流提取

萃取瓶(圆底烧瓶)冷凝管脂肪提取器滤纸筒虹吸管蒸汽管第19页,共119页,2023年,2月20日,星期四

①.把滤纸做成与提取器大小相应的滤纸筒,然后把需要提取的样品放入滤纸筒内,装入提取器。注意:a.滤纸筒既要紧贴器壁,又要方便取放。(滤纸筒上可以套一圈棉线,方便提取完成后取出滤纸筒。)b.被提取物高度不能超过虹吸管,否则被提取物不能被溶剂充分浸泡,影响提取效果。被提取物亦不能漏出滤纸筒,以免堵塞虹吸管。如果试样较轻,可以用脱脂棉压住试样。

操作步骤:

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②.在提取用的烧瓶中加入提取溶剂和沸石(没有沸石可以用玻璃珠或碎瓷片,目的就是防止暴沸)。③.连接好烧瓶、提取器、回流冷凝管,接通冷凝水,加热。沸腾后,溶剂的蒸气从烧瓶进到冷凝管中,冷凝后的溶剂回流到滤纸筒中,浸取样品。溶剂在提取器内到达一定的高度时,就携带所提取的物质一同从侧面的虹吸管流入烧瓶中。溶剂就这样在仪器内循环流动,把所要提取的物质集中到下面的烧瓶内。第21页,共119页,2023年,2月20日,星期四

具体的回流时间是不一样的,有的是按文献要求提取一定时间,有的是提取至提取液无色,又比如用乙醚提取样品中的脂肪时是以抽提管中流出的乙醚挥发后不留下油迹为抽提终点。总之就是要提取完全为止。第22页,共119页,2023年,2月20日,星期四

7、影响溶剂提取法的因素(1)生物材料的粉碎度材料细,面积大,扩散快,效果好。但是太细,吸附作用大,易糊化,扩散慢,同时植物细胞也会遭受破坏,大量蛋白质、淀粉被提出,产生沉淀或胶束状,影响提取。花、叶可适当粗些,皮、茎、根宜细些。第23页,共119页,2023年,2月20日,星期四

(2)提取温度一般使用常温,在不破坏有效成分的条件下加热不要超过80˚C。

温度低提取时的杂质少,温度高时提取效率高;但含淀粉、粘液质较多的材料,水提时避免热提。第24页,共119页,2023年,2月20日,星期四

(3)提取时间以提完为准,是否完全可以提取也做定性实验,或薄层层析检测,或以液体颜色判断。根据检测结果确定是否需要延长提取时间。第25页,共119页,2023年,2月20日,星期四

(4)浓度差根据扩散原理,造成提取液的浓度差可以提高提取的效率。可采取的措施有:搅拌、更换溶剂。第26页,共119页,2023年,2月20日,星期四

(5)新技术的使用超声波、微波促提技术的应用,可以加快提取速度,提高提取效率。目前实验室广泛使用的超声波萃取仪是将超声波换能器产生的超声波通过介质(通常是水)传递并作用于样品,这是一种间接的作用方式,声振强度较低,必须通过增加超声波发生器功率(3300W)来提高萃取效率。但较大的超声波功率,又会发出令人感觉不适的噪音。

超声波促提原理:第27页,共119页,2023年,2月20日,星期四

为物理过程,无化学反应,不改变生物活性,高能量的超声波产生的强大压力,可造成植物细胞壁及生物体破裂,导致胞内物质释放、扩散、溶解。实验室用小型超声仪工业生产用超声仪第28页,共119页,2023年,2月20日,星期四

微波辅助技术是利用样品中目标物分子在微波电磁场的作用下,从原来的热运动状态转为跟随微波交变电磁场而快速排列取向,将微波能量转化为样品内的能量,从而加速目标物从固相进入溶剂相的过程。微波促提原理:第29页,共119页,2023年,2月20日,星期四

具有穿透力强,加热效率高,操作简便、快速、节能、高效等特点。缺点:化学成分的结构易发生变化,继而导致生物活性的改变。微波提取尤其要注意能量的控制,被提取物质的稳定性。工业生产用微波提取罐第30页,共119页,2023年,2月20日,星期四

(二)水蒸气蒸馏法

适于具有挥发性,能随水蒸气蒸馏而不被破坏的有效成分结构的提取。如挥发油、小分子生物碱、酚类、游离醌类等。水蒸气蒸馏法是将水蒸气通入不溶或难溶于水但有一定挥发性的有机物质中,使该有机物在低于100℃的温度下,随着水蒸气一起蒸馏出来。原理:道尔顿分压定律第31页,共119页,2023年,2月20日,星期四

水蒸气蒸馏装置常用的水蒸气蒸馏装置,包括水蒸气发生器、蒸馏、冷凝和接受器四个部分。第32页,共119页,2023年,2月20日,星期四

磨口玻璃装置第33页,共119页,2023年,2月20日,星期四

在实验上较为方便,常用于微量实验。操作时将盛有被蒸馏物的烧瓶中加入适量蒸馏水,加热至沸以便产生蒸气,水蒸气与被蒸馏物一起蒸出。对于挥发性液体和数量较少的物料,此法非常适用。水蒸气蒸馏的方法分为直接法和间接法两种。直接法第34页,共119页,2023年,2月20日,星期四

常量实验中经常使用的方法,其操作相对比较复杂,需要安装水蒸气发生器。图中A是水蒸气发生器,一般使用厚壁玻璃瓶,也可使用金属制成的水蒸气发生器,安全玻璃管B几乎插到发生器A的底部。当容器内气压太大时,水可沿着玻璃管上升,以调节内压。间接法第35页,共119页,2023年,2月20日,星期四

蒸馏部分可用三口烧瓶,瓶内液体不宜超过其容积的1/3。蒸气导入管E的末端正对瓶底中央并伸到接近瓶底2~3mm处。馏液通过接液管进入接收器,接收器外围可用冷水浴冷却。第36页,共119页,2023年,2月20日,星期四

水蒸气发生器与盛物的圆底烧瓶之间应装上一个T形管C。在T形管下端连一个带螺旋夹的胶管或两通活塞D,以便及时除去冷凝下来的水滴,应尽量缩短水蒸气发生器与圆底烧瓶之间距离,以减少水气的冷凝。第37页,共119页,2023年,2月20日,星期四

进行水蒸气蒸馏时,先将被蒸溶液置于三颈瓶中,加热水蒸气发生器A,直至接近沸腾后再关闭两通活塞,使水蒸气均匀地进入圆底烧瓶。为了使蒸气不致在D中冷凝而积聚过多,必要时可在F下置一石棉网,用小火加热。必须控制加热速度,使蒸气能全部在冷凝管中冷凝下来。第38页,共119页,2023年,2月20日,星期四

如果随水蒸气挥发的物质具有较高的熔点,在冷凝后易析出固体,则应调小冷凝水的流速,使它冷凝后仍然保持液态。假如已有固体析出,并且接近阻塞时,可暂时停止冷凝水或将冷凝水暂时放去,以使物质熔融后随水流入接收器中。当冷凝管夹套中要重新通入冷却水时,要小心而缓慢,以免冷凝管因骤冷而破裂。万一冷凝管已被阻塞,应立即停止蒸馏,并设法疏通(可用玻棒将阻塞的晶体捅出或用电吹风的热风吹化结晶,也可在冷凝管夹套中灌以热水使之熔化后流出来)。

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在蒸馏需要中断或蒸馏完毕后,一定要先打开螺旋夹使通大气,然后方可停止加热,否则蒸馏瓶中的液体将会倒吸到A中。在蒸馏过程中,如发现安全管B中的水位迅速上升,则表示系统中发生了堵塞。此时应立即打开活塞,然后移去热源。待排除了堵塞后再继续进行水蒸气蒸馏。第40页,共119页,2023年,2月20日,星期四最常用的是二氧化碳超临界萃取法,环保、成本低、提取分离一步完成。分子的极性、沸点和分子量的大小与其在二氧化碳超临界流体中的溶解性密切相关。(三)超临界流体萃取法超临界二氧化碳流体(SFE-CO2)临界点(31.1℃)相当接近室温第41页,共119页,2023年,2月20日,星期四

利用超临界条件下流体的特殊性能对样品进行提取,是20世纪80年代迅速发展起来的一种提取方法。超临界流体不但具有与液体接近的密度,有很强的穿透性,接近或超过溶剂的提取效率;而且具有与气体相近的扩散的性能,提取效率越高。常用的超临界流体有CO2、乙烷、丙烷等。第42页,共119页,2023年,2月20日,星期四

与普通有机溶剂提取法相比,超临界CO2萃取技术具有无毒、常温、不易燃、无污染等特点,可确保原有的色、香、味不因受热破坏;更为可贵的是在萃取过程中可同时对萃取物进行分离纯化。该技术适宜于萃取高价值的油脂(包括天然功能性油脂)、精油、内酯等极性较低的天然产物有效成分。

超临界CO2提取的特点。第43页,共119页,2023年,2月20日,星期四

CO2

钢瓶

冷温槽

高压泵恒温箱

控温面板

接受瓶

流量计

CO2

原料

玻璃珠

脱脂棉

萃取柱

超临界CO2萃取实验装置示意图第44页,共119页,2023年,2月20日,星期四

液体CO2由高压泵加压到萃取工艺要求的压力并传送到换热器,将CO2流体加温到萃取工艺所需温度后进入萃取器,在此完成萃取过程。负载溶质的CO2流体在分离器中改变温度压力,溶解度降低使萃取物得以分离。分离萃取物后的CO2流体再经换热器液化后回到储罐中循环使用。超临界CO2提取操作流程第45页,共119页,2023年,2月20日,星期四

20世纪50年代初进入试验阶段,如从石油中脱沥青。70、80年代SFE用于食品香料的提取。90年代从植物药中提取目标成分,如从蛇床子、桑白皮、茵陈蒿中提取活性成分。第46页,共119页,2023年,2月20日,星期四

(四)升华法将固体物质受热气化,遇冷又凝结为固体的方法。樟木中的樟脑,茶叶中的咖啡因的提取。2-莰酮咖啡因第47页,共119页,2023年,2月20日,星期四

1、将茶叶与95%乙醇回流2h;2、滤出茶叶,浓缩提取液至适当体积;3、浓缩液与生石灰粉混合,搅成浆状,用蒸发皿在蒸汽浴上蒸干,除去水份;4、在蒸发皿上盖一张刺孔向上的滤纸,再在滤纸上罩一个大小适合且颈部塞有棉花的漏斗;5、用酒精灯隔石棉网加热,适当控制温度,白色咖啡因在滤纸上结晶。实验室提取咖啡因步骤:第48页,共119页,2023年,2月20日,星期四

第49页,共119页,2023年,2月20日,星期四升华第50页,共119页,2023年,2月20日,星期四

借助机械外力的作用,将油脂从榨料中挤压出来的过程。在压榨过程中,主要发生的是物理变化,如物料变形、油脂分离、摩擦发热、水分蒸发等。但由于温度、水分、微生物等的影响,同时也会产生某些生物化学方面的变化,如蛋白质变性、酶的钝化和破坏、某些物质的结合等。压榨时,榨料粒子在压力作用下内外表面相互挤紧,致使其液体部分和凝胶部分分别产生两个不同过程,即油脂从榨料空隙中被挤压出来及榨料粒子变形形成坚硬的油饼。(五)压榨法第51页,共119页,2023年,2月20日,星期四

第二节天然产物的分离与精制一、溶剂萃取法1、溶剂分离法2、两相溶剂萃取法第52页,共119页,2023年,2月20日,星期四

1、溶剂分离法采用三、四种不同极性的溶剂,由低级性到高级性分步进行分离。①正己烷→乙醚→甲醇→水②正己烷→二氯甲烷→甲醇→水第53页,共119页,2023年,2月20日,星期四

一般极性顺序(低到高):石油醚→CS2→CCl4→HCCl2CH2Cl→苯→CH2Cl2→CHCl3→乙醚→乙酸乙酯→丙酮→乙醇→甲醇→乙腈→水→吡啶→乙酸第54页,共119页,2023年,2月20日,星期四

1)影响分离的因素①分离因子β,分配系数Kβ=Ka/Kb,Ka>Kb

K=CU/CL

CU、CL为被分离物质在上相和下相中浓度

2、两相溶剂萃取法利用混和物中各成分在两种互不相溶的溶剂中分配系数不同而达到分离的方法。第55页,共119页,2023年,2月20日,星期四

根据β值的大小可决定分离采用的方法

β>100,简单的一次萃取,可基本分离。β≈10,数次乃至10余次萃取,CCD法β≦2,100次以上萃取,DCCC法,HSCCC法β≈1,不能分离可以根据PC法计算β值,选择理想的分离条件。第56页,共119页,2023年,2月20日,星期四

纸色谱(PC),也叫纸分配色谱(PPC,PaperPartitionChromatography)

(γ为纸色谱定数)Rfa、Rfb为A、B两物质在PC上的Rf值第57页,共119页,2023年,2月20日,星期四

②pH值对于酸性、碱性和两性化合物,pH值可以改变它们的存在状态(游离型、解离型),分配比受pH的影响。第58页,共119页,2023年,2月20日,星期四

HA+H2O=A-+H3O+pKa=pH-log[A-]/[HA]pH=pKa+log[A-]/[HA]HA达到99%解离时,pH=pKa+2HA达到99%游离时,pH=pKa-2第59页,共119页,2023年,2月20日,星期四

2)酸碱性成分的分离---pH梯度萃取法

按酸碱性强弱的不同分离酸性、碱性、中性物质,改变pH值使酸碱成分呈不同状态。如中药大黄中的大黄酸、大黄素和大黄酚的分离第60页,共119页,2023年,2月20日,星期四

大黄酸大黄素大黄酚酸性最强酸性其次酸性最弱溶于NaHCO3溶于Na2CO3溶于NaOH第61页,共119页,2023年,2月20日,星期四

3)几种逆流分配方法

逆流分溶法液滴逆流色谱高速逆流色谱第62页,共119页,2023年,2月20日,星期四

①逆流分溶法(CCD法)

多次连续液-液萃取分离过程特点:条件温和,样品易回收,适用于中等极性、不稳定物质的分离。实验室萃取设备:1、分液漏斗2、克雷格逆流分布仪。第63页,共119页,2023年,2月20日,星期四

克雷格逆流分布仪

把一系列的分液漏斗有效地排成链,重复进行系列的步骤:振摇(混合)、静置、分离,多次重复,以提高分离的塔板数。第64页,共119页,2023年,2月20日,星期四

②液滴逆流色谱(DCCC)

液液分配色谱,流动相呈液滴形式垂直上升或下降,通过固定相,实现物质的逆流色谱分配。特点:不易乳化,样品可定量回收,分离效果好,特别适合于分离皂苷等水溶性成分。缺点:样品处理量小。

第65页,共119页,2023年,2月20日,星期四

液滴逆流色谱第66页,共119页,2023年,2月20日,星期四

③高速逆流色谱(HSCCC)

通过特定的高速行星式旋转所产生的离心力场作用,使无载体支持的液体固定相稳定地保留在蛇形管内,并使流动相单向、低速通过固定相,实现连续逆流萃取分离物质的目的。用于各种物质的分离,包括蛋白质、酶、三萜、生物碱、皂苷等。第67页,共119页,2023年,2月20日,星期四

4)液-液分配柱色谱

①正向色谱固定相极性大,如水、缓冲液等;流动相极性小,如氯仿、乙酸乙酯等载体:硅胶(含水一般大于17%),硅藻土、纤维素等。分离极性较大或水溶性成分,如苷类、糖、生物碱等。洗脱顺序:极性小的物质先被洗脱出来。第68页,共119页,2023年,2月20日,星期四

4)液-液分配柱色谱

固定相极性小于流动相,如HPLC反相色谱柱、反相薄层色谱板。固定相:硅胶的硅醇基与烷基结合,如RP-2、RP-8、RP-18,亲脂性:RP-18>RP-8>RP-2流动相(洗脱剂):MeOH-H2O;CH3CN-H2O洗脱顺序:分离极性大的成分,极性大者先被洗脱出来。②反相色谱:第69页,共119页,2023年,2月20日,星期四

固定相的表面修饰

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三、根据物质的吸附性差别进行分离---吸附色谱法

1、吸附分类物理吸附:无选择性吸附,吸附-解吸附发生迅速,吸附剂如硅胶、氧化铝、活性炭等;化学吸附:不可逆吸附,如碱性氧化铝对酚酸性成分的吸附;酸性硅胶对生物碱的吸附等;半化学吸附:聚酰胺对酚酸类、醌类的氢键吸附。第71页,共119页,2023年,2月20日,星期四

吸附原理:相似相吸

影响吸附过程的三要素:吸附剂(固定相)溶质(被分离物质)溶剂(洗脱剂、展开剂、流动相)

第72页,共119页,2023年,2月20日,星期四

2、硅胶、氧化铝

极性吸附剂:载样量大,吸附力强硅胶:有中性、酸性之分,适用于各类成分分离。氧化铝:有中性、酸性、碱性之分,不适合于分离酸性成分,多用于分离生物碱。第73页,共119页,2023年,2月20日,星期四

2、硅胶、氧化铝

①被分离物质吸附力与结构的关系被分离物质极性大,吸附力强,难洗脱,Rf值小。官能团极性大小排列顺序:-COOH>Ar-OH>R-OH>R-NH2、RNHR’、RNR’R’’>RCONRR’>RCHO>RCOR’>RCOOR’>ROR’>RH第74页,共119页,2023年,2月20日,星期四

2、硅胶、氧化铝

②溶剂(洗脱剂)的极性与洗脱力的关系洗脱剂极性越大,洗脱力越强;第75页,共119页,2023年,2月20日,星期四

例:从黄花夹竹桃果仁中分离到七种强心苷成分,根据极性大小推测从硅胶柱上的洗脱顺序。

名称RR’黄夹苷ACHO(D-glc)2黄夹苷BCH3(D-glc)2黄夹次苷ACHOH黄夹次苷BCH3H黄夹次苷CCH2OHH黄夹次苷DCOOHH单乙酰黄夹次苷BCH3H单乙酰黄夹次苷BR’’=COCH3, 其它R’’=H第76页,共119页,2023年,2月20日,星期四

答案:1:极性大→极性小,黄夹苷A>黄夹苷B>黄夹次苷D>黄夹次苷C>黄夹次苷A>黄夹次苷B>单乙酰黄夹次苷B2:从硅胶柱上被洗脱下来的顺序:极性小的先被洗出,极性大的后被洗出。第77页,共119页,2023年,2月20日,星期四

3、活性炭----非极性吸附剂

①吸附力与结构的关系分子量大者>分子量小者芳香族>脂肪族,活性炭和芳香族均有平面型分子的缘故。含OH、COOH、NH2多者>少者第78页,共119页,2023年,2月20日,星期四

3、活性炭----非极性吸附剂

②溶剂的洗脱力吡啶>15%酚/醇>7%酚/H2O>醇>含水醇>H2O黄酮、生物碱的富集,糖的分离,脱色等。③应用第79页,共119页,2023年,2月20日,星期四

4、聚酰胺(Polyamide)

由己酰胺聚合成的一类高分子化合物。分离原理:主要通过酰胺与酚、酸、醌等化合物形成氢键,吸附能力取决于氢键的强弱。第80页,共119页,2023年,2月20日,星期四

4、聚酰胺

①吸附能力与化合物结构的关系a.形成氢键的基团数目越多,吸附力越强;第81页,共119页,2023年,2月20日,星期四

4、聚酰胺

b.形成分子内氢键者,吸附力减弱;c.分子中芳香化程度高,则吸附性增强;反之,则减弱;第82页,共119页,2023年,2月20日,星期四

4、聚酰胺②溶剂洗脱能力强弱尿素水溶液>二甲基甲酰胺>甲酰胺>NaOH水溶液>丙酮>甲醇>水第83页,共119页,2023年,2月20日,星期四

③聚酰胺色谱的应用4、聚酰胺聚酰胺对一般酚类、黄酮类化合物的吸附是可逆的(鞣质例外),分离效果好,吸附容量大,特别适合于该类物质的制备与分离。也可用于生物碱、萜类、甾体、糖类、氨基酸等其它极性与非极性化合物的分离;聚酰胺对鞣质的吸附特别强,近乎不可逆,特别适合于植物粗提物的脱鞣处理。第84页,共119页,2023年,2月20日,星期四

二、沉淀法在提取液中加入某些溶剂使产生沉淀,以获得有效成分或除去杂质的方法。1、乙醇沉淀法2、酸碱沉淀法3、铅盐沉淀法第85页,共119页,2023年,2月20日,星期四

浓提取液中的有效成分在乙醇中不溶或溶解度小。如:淀粉、树胶、蛋白质、某些多糖。1、乙醇沉淀法特别适合于多糖的分离多糖。第86页,共119页,2023年,2月20日,星期四

第87页,共119页,2023年,2月20日,星期四

第88页,共119页,2023年,2月20日,星期四

如:内酯类化合物不溶于水,但遇碱开环生成羧酸盐而溶于水,酸化又析出。2、酸碱沉淀法利用某些成分在酸(或碱)中溶解,又在碱(或酸)中沉淀的性质达到分离的方法。第89页,共119页,2023年,2月20日,星期四

蛔蒿中提取驱蛔有效成分山道年蛔蒿粉末用石灰乳调匀,加热水提取,山道年成为山道年酸钙被水提出,水提取液过滤浓缩后,加酸酸化,山道年沉淀析出,滤集,用乙酸重结晶可得纯品。第90页,共119页,2023年,2月20日,星期四

生物碱不溶于水,遇酸生成盐而溶于水,碱化又重新生成游离生物碱。第91页,共119页,2023年,2月20日,星期四

生物碱沉淀剂可形成不溶性复盐而析出。如雷氏铵盐NH4[Cr(NH3)2(SCN)4]

陈皮甙,黄芩甙等均可用酸碱沉淀法制备。R=葡萄糖醛酸第92页,共119页,2023年,2月20日,星期四

3、铅盐沉淀法中性Pb(Ac)2或Pb(OH)Ac在水或稀醇中,能与多种成分生成难溶的铅盐或络盐沉淀,利用此性质使有效成分与杂质分离。中性醋酸铅可沉淀:有机酸、蛋白质、氨基酸、鞣质、树脂、酸性皂甙等。碱性醋酸铅可沉淀除上述外,另加醇性羟基、酮基、醛基、中性皂甙、异黄酮、糖类。第93页,共119页,2023年,2月20日,星期四

将铅盐悬浮于新溶剂中,通入H2S,使其分解为PbS,得有效成分。

也可用H2SO4、Na2SO4、H3PO4、Na3PO4脱铅。脱铅第94页,共119页,2023年,2月20日,星期四

三、盐析法在有效成分提取液中,加入无机盐使溶解至一定浓度或达饱和状态,可使某些成分在水中的溶解度降低,析出沉淀与水溶性大的杂质分离。常用盐:NaCl、Na2SO4、MgSO4、(NH4)2SO4例:三七水提取液中,加MgSO4到饱和状态,三七皂甙即可沉淀析出。三颗针中提取黄连素,加NaCl饱和,小薜碱粗品析出。第95页,共119页,2023年,2月20日,星期四

四、透析法利用小分子物质在溶液中可通过半透膜,大分子则不能通过半透膜的性质进行分离的方法。如分离纯化皂甙、蛋白质、多肽、多糖等大分子时,用此法可除无机盐、单、双糖等小分子杂质。透析膜的膜孔有大有小,视具体情况而选择,常用透析膜:动物性膜、火棉胶膜、硫酸纸膜、玻璃纸膜等。第96页,共119页,2023年,2月20日,星期四

五、结晶、重结晶和分步结晶六、层析法1、柱层析2、薄层层析3、纸层析4、凝胶层析(又称凝胶过滤、分子筛过滤、阻滞扩散层析、排阻层析等)第97页,共119页,2023年,2月20日,星期四

4、凝胶层析(GelPenetrationChromatography,GPC)

①葡聚糖凝胶交联葡聚糖是由一定平均分子量的葡聚糖和交联剂(一般为环氧氯丙烷)以醚桥的形式互相交联形成的三维空间网状结构高分子材料,是水不溶性的白色球状颗粒,酸性环境能水解,碱中稳定。在样品通过一定孔径的凝胶固定相时,由于流经路径的不同,使不同相对分子量的组分得以分离的方法。第98页,共119页,2023年,2月20日,星期四

表面有孔隙,其大小决定于聚糖与交联剂的配比及反应条件。商品型号即按凝胶的交联度大小分类,并以吸水量来表示,英文字母G代表葡聚糖凝胶,后面的数字表示每克凝胶吸水量,再乘以10的值,G-25的吸水量为每克2.5ml。交联度大→网状结构越紧密→孔隙越小→吸水膨胀越少。第99页,共119页,2023年,2月20日,星期四

型号吸水量(ml/g)床体积(ml/g)分离范围最小溶胀时间肽与蛋白质多糖室温沸水G-101.02~3小于700小于70031G-151.52.5~3.5小于1500小于150031G-252.54~61000~5000100~500062G-505.09~111500~3万500~1万62G-757.512~153000~7万1000~5万243G-1001015~20400015万1000`10万485G-1501520~305000~40万1000~15万725G-2002030~405000~80万1000~20万725凝胶的型号与使用范围第100页,共119页,2023年,2月20日,星期四

②层析原理绝大部分在水溶液中进行,凝胶颗粒在适当溶剂中浸泡,待充分膨胀后装入层析柱,加样后用同一溶液洗脱。在洗脱过程中,较小的分子渗入凝胶,较大的分子随溶液流动,分子量小的物质(阻滞作用大)可通过凝胶网孔进入粒子内部,然后扩散出来,故流程长,移动速度慢,后流出色谱柱,分子量大的物质沉凝胶粒子间孔隙,随洗脱液移动,流程短,移动速度快,先流出色谱柱。第101页,共119页,2023年,2月20日,星期四

不同的化合物由于其大小差异,在流经GPC柱时,不同分子量的化合物流经体积不同(大分子不能或难以进入凝胶网格结构的内部,直接从凝胶颗粒之间穿过,保留时间短;而小分子恰恰相反,保留时间较长)而得以分离。第102页,共119页,2023年,2月20日,星期四

常用术语Vt——床体积,凝胶装柱以后,柱床所占的体积。Vo——外水体积,柱床内存在于凝胶外面的水相体积。Vi——内水体积,凝胶颗粒内部所含的水相体积。Vg——凝胶本身体积。相互关系:Vt=Vo+Vi+VgVe——洗脱体积,自样品加入时算起,至流出组分最大浓度出现时,所流出的体积。第103页,共119页,2023年,2月20日,星期四

同一类型化合物,洗脱特征与组分分子量有关。Ve=K1-K2logM说明不同组分流经凝胶柱时,按分子量大小顺序流出,分子量大的,洗脱体积小,最先流出,当条件固定时,Ve重现性很好。按此特性可测大分子物质的分子量。第104页,共119页,2023年,2月20日,星期四

用已知分子量的物质分别相继上柱(5mg),流出液按每管2~4ml收集,通过硫酸蒽酮显色,再经紫外检测,分别求得洗脱体积Ve。再用蓝色葡聚糖测出柱床的外水体积Vo,按Ve/Vo与分子量对数关系作图,得标准曲线,最后将待测物质分子量用少水溶解上柱,在同样条件下测定Ve,根据Ve/Vo,查标准曲线,测得物质分子量。局限性:1、要有标准样。2、不同的待测物质要有不同的标准样。第105页,共119页,2023年,2月20日,星期四

操作技术:溶胀:不同凝胶溶胀时间不一样,G-100室温下最小水化时间72h,除微颗粒。目的:充分吸水,各孔隙舒张,以利于物质分子通过。装柱:柱内加少量洗脱液,排除底部气泡,然后将凝胶浆倒入,让其自然沉降,打开出口,柱床表面不再下沉即紧密。装好的柱应不含气泡,柱床表面平坦。第106页,共119页,2023年,2月20日,星期四

平衡:用3倍床体积洗脱液让柱平衡流动2-3天,至流速恒定。加样:平衡后,床表面应有1~2cm的洗脱液,用吸管沿柱壁加入,打开出口,当上面液体刚好全部渗入柱内时,滴加洗脱液,注意不能振动床表面。上样品要体积小,浓度大,这样峰形好。第107页,共119页,2023年,2月20日,星期四

洗脱:一般用水和电解质溶液,如酸、碱、盐的溶液及缓冲溶液。加入5cm以上洗脱液时,可接高位瓶中的洗脱液,洗脱分阶段洗脱和梯度洗脱收集:分部收集器收集。检出:蛋白质、核苷酸、多肽用紫外光谱仪在280nm、260nm、230nm测吸光度值,以样品体积(或管数)为横座标,吸光度为纵座标,画出洗脱曲线。第108页

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