聚酰胺柱層析

1、聚酰胺柱層析目錄 什么是聚酰胺? 分離原理 前處理 操作步驟 聚酰胺應(yīng)用中的問(wèn)題1. 什么是聚酰胺 聚酰胺(Polyamide)是通過(guò)酰胺基聚合而成的一類高分子化合物，層析分離中常用的聚酰胺是由己內(nèi)酰胺聚合而成的尼龍6和由己二酸和己二胺聚合而成的尼龍66。 聚酰胺不溶于水、甲醇、乙醇、乙醚、氯仿及丙酮等有機(jī)溶劑，對(duì)堿較穩(wěn)定，對(duì)酸尤其是無(wú)機(jī)酸穩(wěn)定性較差，可溶于濃鹽酸、冰醋酸及甲酸。2. 分離原理 2.1 吸附機(jī)理 聚酰胺是一類結(jié)構(gòu)中含有重復(fù)單位酰胺鍵(-CO-NH-)的高分子聚合物， 酰胺基團(tuán)上的O、N原子在酸性介質(zhì)中結(jié)合質(zhì)子而帶正電荷，以靜電引力形成吸附溶液中的陰離子，故可與酚類、酸類、醌類、

2、黃酮類等富含酚羥基的化合物形成氫鍵而被吸附，與不能形成氫鍵的化合物分離。2. 分離原理CH2CCH2CH2CH2CH2CH2COCH2NOHCH2NHCH2CCH2CH2CH2CH2NCOCH2OHNHOOOH移動(dòng)相固定相2. 分離原理形成氫鍵的基團(tuán)數(shù)目越多，則吸附能力越強(qiáng)。易形成分子內(nèi)氫鍵者在聚酰胺上的吸附相應(yīng)減弱。分子中芳香化程度越高，則吸附性越強(qiáng)；反之，則減弱。聚酰胺與物質(zhì)的氫鍵締合能力在水中最強(qiáng)，在含水醇中則隨著醇濃度的增高而相應(yīng)減弱，在高濃度醇或其它有機(jī)溶劑中則幾乎不締合。強(qiáng)酸或強(qiáng)堿均可破壞聚酰胺與溶質(zhì)之間的氫鍵締合。 2. 分離原理 2.2 分離機(jī)理 2.2.1 “氫鍵吸附”學(xué)說(shuō)

3、溶劑分子與聚酰胺或黃酮類化合物形成氫鍵締合的能力越強(qiáng),則聚酰胺對(duì)這兩種化合物的吸附作用將越弱。聚酰胺層析柱即是利用此性質(zhì)對(duì)各種植物中黃酮、茶多酚等進(jìn)行吸附、洗脫而分離的。2. 分離原理 2.2.2 “雙重層析”理論 當(dāng)用極性流動(dòng)相(含水溶劑系統(tǒng))洗脫時(shí)，聚酰胺作為非極性固定相，其層析行為類似反相分配層析，當(dāng)用有機(jī)溶劑洗脫時(shí)，聚酰胺作為極性固定相，其層析行為類似正相分配層析。但固定相(吸附劑)的極性是由其本身結(jié)構(gòu)及性質(zhì)決定的，不應(yīng)隨洗脫液的改變而改變，況且聚酰胺層析屬于吸附層析，不是分配層析。因此，“雙重層析理論”也沒(méi)有揭示出產(chǎn)生這兩種相反現(xiàn)象的根本原因。2. 分離原理 2.3 洗脫機(jī)理 聚酰胺

4、分子中有極性酰胺基團(tuán)和非極性的脂肪鍵。作為一個(gè)相對(duì)弱極性的化合物，當(dāng)移動(dòng)相為極性強(qiáng)的溶劑(如水、乙醇、丙酮等)時(shí)，聚酰胺作為非極性固定相，其層析行為類似反相分配層析，極性較大的吸附物易被洗脫。隨著洗脫劑極性降低，極性較小的化合物可相繼被洗脫下來(lái)。3. 前處理 3.1 新買的聚酰胺 取聚酰胺以90-95%乙醇浸泡，不斷攪拌，除去氣泡后裝入柱中。用3-4倍體積的90-95%乙醇洗脫，洗至洗脫液透明并在蒸干后無(wú)殘?jiān)ɑ驑O少殘?jiān)?。再依次?-2.5倍體積5%NaOH水溶液、1倍體積的蒸餾水、2-2.5倍體積的10%醋酸水溶液洗脫，最后用蒸餾水洗脫至pH中性，備用。3. 前處理 3.2 用過(guò)的聚酰胺

5、一般用5%NaOH水溶液洗脫，洗至NaOH水溶液顏色極淡為止。有時(shí)因某些鞣質(zhì)與聚酰胺又不可逆吸附，用NaOH水溶液很難洗脫，可用5%NaOH在柱中浸泡，每天將柱中的NaOH水溶液放出一次，并加入新的5%NaOH水溶液，這樣浸泡一周后，鞣質(zhì)可基本洗脫完。然后用蒸餾水洗脫至pH8-9，再用2倍量的10%醋酸水溶液洗脫，最后蒸餾水洗脫至pH中性，重復(fù)使用。4. 操作步驟 4.1 裝柱：一般將顆粒狀聚酰胺混懸于水中，使其充分膨脹，然后裝柱，讓聚酰胺自由沉降；當(dāng)用非極性溶劑系統(tǒng)時(shí)候，則用組分中低級(jí)性的溶劑裝柱。若以氯仿裝柱，因其比重較大，使聚酰胺粉浮在上面，加樣時(shí)應(yīng)將柱底端的氯仿層放出，并立即加樣，加樣

6、后頂端以棉花塞緊，在層析關(guān)閉時(shí)，應(yīng)將頂端的多余氯仿液放出，否則，聚酰胺會(huì)浮起而攪亂層析帶。 4. 操作步驟 4.2 上樣：一般每100ml聚酰胺上樣1.5-2.5g，可根據(jù)具體情況適當(dāng)增加或減少。若利用聚酰胺除去鞣質(zhì)，樣品上柱量可大大增加，通常觀察鞣質(zhì)在柱上形成的橙紅色色帶的移動(dòng)，當(dāng)樣品加至該色帶移至柱的近底端時(shí)，停止加樣。樣品先用洗脫溶劑溶解，濃度為20%-30%。水溶性化合物直接上樣；若提取物水溶性不好，則用揮發(fā)性有機(jī)溶媒溶解、拌適量聚酰胺、揮干或減壓蒸干、干法裝入柱頂。4. 操作步驟 4.3 洗脫：聚酰胺層析的洗脫劑常采用水乙醇（10、30、50、70、95），氯仿甲醇（19:1，10:

7、1，5:1，2:1，1:1）依次洗脫。若仍有物質(zhì)未洗脫下來(lái)，可采用3.5氨水洗脫。洗脫劑的更換，一般根據(jù)流出液的顏色，當(dāng)顏色變?yōu)楹艿瓡r(shí)更換下一種溶劑，并以適當(dāng)體積分瓶收集，分瓶濃縮。各瓶濃縮液以聚酰胺薄膜層析檢查其成分，成分相同者合并。再進(jìn)入下一步純化。4. 操作步驟 4.4 找到最佳吸附比：先小量試驗(yàn)找到最佳吸附比。 4.5 放大：根據(jù)小試及最佳吸附比進(jìn)行放大試驗(yàn)。 4.6 聚酰胺的回收：使用過(guò)的聚酰胺一般用5%氫氧化鈉溶液洗滌，然后水洗，再用10%醋酸液洗，然后用蒸餾水洗至中性，即可。有文獻(xiàn)報(bào)道聚酰胺可反復(fù)使用上千次。5. 聚酰胺應(yīng)用中的問(wèn)題 5.1 沖洗速度慢?？深A(yù)先用篩篩去細(xì)粉或與硅藻土(1:2)混合物裝柱，以及加壓或減壓沖洗等法予以克服。由于純聚酰胺用于柱層析固定相存在濾水性差、單位質(zhì)量吸附量小、有小分子夾帶的問(wèn)題，對(duì)聚酰胺柱進(jìn)行了改進(jìn)。將聚酰胺涂裝在硅藻土