生物活性物質(zhì)分離技術(shù)

1、生物活性物質(zhì)分離技術(shù)（生物活性物質(zhì)分離技術(shù)（II）丁國斌丁國斌山西大學生物技術(shù)研究所山西大學生物技術(shù)研究所電話：電話-mail：發(fā)現(xiàn)青蒿素 屠呦呦獲國際醫(yī)學大獎2011年度拉斯克獎 中國中醫(yī)科學院授予屠呦呦杰出貢獻獎(2011) 證明了從傳統(tǒng)藥物獲得確定化學成分藥物的價值。青蒿素（artemisine）是從中藥黃花蒿中提取的有過氧基團的倍半萜內(nèi)酯抗瘧新藥。青蒿素是中國發(fā)現(xiàn)的第一個被國際公認的天然藥物，在其基礎上合成了多種衍生物，如雙氫青蒿素、蒿甲醚、青蒿琥酯等。青蒿素類藥物毒性低、抗瘧性強，被WTO批準為世界范圍內(nèi)治療腦型瘧疾和惡性瘧疾的首選藥物。黃花蒿 (Artem

2、isia annua Linn)1971年首先從黃花蒿中發(fā)現(xiàn)抗瘧有效提取物1972年又分離出新型結(jié)構(gòu)的抗瘧有效成分青蒿素1979年獲國家發(fā)明獎二等獎2011年9月獲得拉斯克臨床醫(yī)學獎 天然產(chǎn)物的活性成分是由復雜的化學物質(zhì)組成的，一般認為具有藥用價值的物質(zhì)主要有生物堿、萜類、甾體、黃酮類、蒽醌類、苷類、香豆素類、有機酸、單糖、低聚糖、氨基酸、蛋白質(zhì)、酶等。 天然產(chǎn)物的提取、分離就是利用某種介質(zhì)盡量使需要的成分和不需要的成分分開，即將具有生理活性的有效成分從天然有機化合物中分離的過程。 概述概述 生物堿（alkaloid）是一類含氮堿基的化合物，能與有機酸反應生成鹽類，有類似堿的性質(zhì)，是天然的含氮

3、有機化合物（蛋白質(zhì)、肽類、氨基酸及維生素B除外）。生物堿除少數(shù)來自動物，如腎上腺素等，大都來自植物，以雙子葉植物最多。生物堿存在于植物體的葉、樹皮、花朵、莖、種子和果實中，分布不一。 生物堿生物堿(alkaloid)ONONOOHOH喜樹堿Mn: 348.3410-羥基喜樹堿（HCPT）Mn: 364.35 萜類化合物是自然界存在的一類以異戊二烯為結(jié)構(gòu)單元組成的化合物的統(tǒng)稱，也稱為類異戊二烯。 該類化合物在自然界分布廣泛、種類繁多，迄今人們已發(fā)現(xiàn)近3萬種萜類化合物，其中有半數(shù)以上是在植物中發(fā)現(xiàn)的。 萜類萜類(terpenoids)2-甲基-1,3-丁二烯，異戊二烯 甾體化合物具有一個四環(huán)的（A

4、、B、C、D）母核，這個母核像“田”字，并且在C10和C13處各有一個角甲基，在C17處有一側(cè)鏈，這樣在母核上的三個側(cè)鏈像“巛”字，“甾”字十分形象的表示了這類化合物，是廣泛存在于自然界中的一類天然化學成分。 甾體甾體(steroid)ABCDR12357891011121314151617甾體母核 黃酮類化合物系色原酮的衍生物?，F(xiàn)代黃酮的定義為：凡兩個苯環(huán)（A環(huán)、B環(huán)）通過三碳鏈相互聯(lián)結(jié)而成的一類成分稱為黃酮類化合物，絕大多數(shù)為黃色。 黃酮類化合物黃酮類化合物(flavonoids)OO12345678OOOHOHOHHOOH色原酮槲皮素柚皮素OOOHHOOH 蒽醌類化合物的基本母核為蒽醌，

5、母核上常有羥基、羥甲基、甲基、甲氧基和羧基等取代基。在天然產(chǎn)物中，蒽醌常存在于高等植物的蓼科、豆科、茜草科和低等植物地衣類和菌類的代謝產(chǎn)物中。蒽醌類具有止血、抗菌、瀉下、利尿的作用。 蒽醌類化合物蒽醌類化合物(Anthraquinone)1,2-蒽醌OO12345678910OO1,4-蒽醌9,10-蒽醌OO 在進行植物成分提取分離前，應重視所用植物品種的鑒定、來源和采集季節(jié)，并查閱有關(guān)文獻資料，了解前人對該植物或同屬植物中化學成分的分離條件，加以分析，吸取可以借鑒的經(jīng)驗，這會給提取分離工作帶來重要的啟示。 通過化學成分的預試驗及探索性實驗，再選擇設計適當?shù)奶崛　⒎蛛x方法，不僅可以保證所需有效

6、化學成分的提出，還可以盡量避免雜質(zhì)的干擾。 天然產(chǎn)物的提取方法很多，按照形成的先后和應用的普遍程度可以分為經(jīng)典提取及分離方法和現(xiàn)代提取及分離方法。 經(jīng)典提取及分離方法是指出現(xiàn)時間較早且迄今一直被普遍采用的傳統(tǒng)方法，即一般提取分離方法。一般提取分離方法包括溶劑提取法、水蒸氣蒸餾法、吸附法、鹽析法、透析法、沉淀法、結(jié)晶法等，不需要特殊的儀器設備，操作簡便易行 。 這些傳統(tǒng)的提取和分離方法應用廣泛、工藝簡單、成本低廉，所以至今仍為經(jīng)典。經(jīng)典提取分離方法經(jīng)典提取分離方法1、溶劑提取法溶劑提取法 溶劑法是最常用的提取方法，它采用“相似相溶”的原理，一般選用對所需成分溶解度大而對其他成分溶解度小的溶劑將所

7、需成分從植物組織內(nèi)溶解出來。該法是提取中藥有效成分最常用的方法。 天然產(chǎn)物的提取、分離就是利用某種介質(zhì)盡量使需要的成分和不需要的成分分開，即將具有生理活性的有效成分從天然有機化合物中分離的過程。 溶劑的選擇溶劑的選擇 根據(jù)天然產(chǎn)物有效成分的結(jié)構(gòu)特點可以選擇惰性溶劑和反應溶劑進行提取。 惰性溶劑是指水、乙醇等與化合物基本不起化學反應的溶劑，常用甲醇、丙酮、氯仿、乙酸乙酯等有機溶劑；反應溶劑通常是稀酸、稀堿的水溶液或醇溶液等，內(nèi)酯類化合物通常利用此類溶劑與其它雜質(zhì)分離。 一般來說，天然產(chǎn)物有效成分在溶劑中的溶解度與溶劑的性質(zhì)有直接關(guān)系，同樣也與其分子結(jié)構(gòu)有關(guān)。 適宜溶劑的選擇必須符合以下要求：適宜

8、溶劑的選擇必須符合以下要求： 與植物中的化學成分不起化學反應；對所需成分溶解度大而對雜質(zhì)溶解度小或反之；經(jīng)濟易得，使用安全，可回收，不污染環(huán)境；沸點適中，便于回收重復利用。 常見溶劑的極性強弱可根據(jù)介電常數(shù)大小來判斷，介電常數(shù)越大，溶劑極性越強。常見溶劑的極性強弱順序如下： 石油醚 二硫化碳 四氯化碳三氯乙烷 苯 二氯甲烷氯仿 乙醚乙酸乙酯丙酮乙醇甲醇 乙腈水 吡啶 乙酸。 強極性溶劑（水）強極性溶劑（水） 優(yōu)點：優(yōu)點： 價廉易得，極性強，穿透力強，溶解范圍廣，如中藥中常見的苷類、分子量較小的糖類、氨基酸、蛋白質(zhì)、生物堿鹽類及有機酸鹽類等。 缺點：缺點： 進一步分離困難較大（提取液中含有無機鹽

9、、蛋白質(zhì)、糖等較多水溶性雜質(zhì)），提取液含雜質(zhì)較多，不宜保存，濃縮困難（水提取液含有皂苷及黏液類成分時會產(chǎn)生泡沫）。溶劑的極性溶劑的極性 親水性有機溶劑親水性有機溶劑 主要是指甲醇、乙醇及丙酮等。其中乙醇最為常用，它可以溶解生物堿及其鹽、苷類及苷元、萜類、木質(zhì)素、揮發(fā)油、樹脂、色素、有機酸等。 優(yōu)點：優(yōu)點： 既可溶于水，又可以任意比與親脂性有機溶劑相混溶；用量少，提取時間短，溶出的水溶性雜質(zhì)少；對親脂成分溶解度較好；乙醇提取液毒性小、價格便宜，沸點適中，可重復使用，還具有殺菌作用，不易發(fā)霉變質(zhì)；易濃縮保存。 缺點：缺點： 易燃，甲醇毒性大。溶劑的極性溶劑的極性 親脂性有機溶劑親脂性有機溶劑 主要

10、有石油醚、己烷、苯、乙醚、氯仿、正丁醇等。 優(yōu)點：優(yōu)點： 選擇性強，滲入植物組織能力較弱，不易溶出親水性雜質(zhì)。極性小，可用于提取親脂性成分，如揮發(fā)油、油脂、葉綠素、樹脂、植物甾醇、內(nèi)酯、某些生物堿及某些苷元等。提取液含雜質(zhì)少，易于濃縮。 缺點：缺點： 若植物材料還有較多水分，則難以溶出其有效成分，且其揮發(fā)性較大，大多易燃、有毒、價格昂貴。溶劑的極性溶劑的極性 天然產(chǎn)物有效成分的提取效果主要取決于提取試劑、提取方法和提取工藝的選擇，原料、溫度、時間等也有不同程度的影響。 （1）材料材料 大小、狀態(tài) （2）提取溫度提取溫度 適宜的溫度 （3）提取時間提取時間 水加熱煮沸0.5-2 h，乙醇加熱提取

11、1 h。 （4）濃度差濃度差 攪拌、更換溶劑影響提取效率的因素影響提取效率的因素2、水蒸氣蒸餾法水蒸氣蒸餾法 水蒸氣蒸餾法是將與水不互溶的被蒸餾分在比原沸點低的溫度下沸騰，隨水蒸氣一同蒸餾出來，經(jīng)冷凝后進行分離的一種方法。 只有當被提取物中的揮發(fā)性成分不溶或難溶于水，于100 左右時有一定蒸汽壓，在沸騰時與水能長期共存且不發(fā)生化學變化時，才能采用水蒸氣蒸餾法。該法是目前揮發(fā)油提取中應用較為普遍的方法之一。 揮發(fā)油又稱精油，英文為 essential oils，是存在于植物中的一類具有芳香氣味、可隨水蒸氣蒸餾出來而又與水不相混溶的揮發(fā)性油狀成分的總稱。 揮發(fā)油為一混合物，其組份較為復雜。主要通過

12、水蒸氣蒸餾法和壓榨法制取精油。揮發(fā)油成分中以萜類成分多見，另外，尚含有小分子脂肪族化合物和小分子芳香族化合物。 揮發(fā)油揮發(fā)油3、分餾法分餾法 分餾是一種高級的蒸餾方法，根據(jù)天然產(chǎn)物中各有效化學成分的沸點不同，用分餾柱代替普通的蒸餾頭，可將液體混合物從低沸點成分到高沸點成分依次進行常壓或減壓分餾，從而達到分離、精制純化的目的。 分餾法在天然產(chǎn)物提取分離中應用較為廣泛。4、吸附法吸附法 固體物質(zhì)表面或液體表面對氣體或液體中溶質(zhì)的附著現(xiàn)象稱為吸附。吸附法的目的，一是吸附色素、鞣質(zhì)等雜質(zhì)，二是用氧化鋁、氧化鎂、酸性白土和活性炭等吸附劑處理樣品，吸附所需物質(zhì)。 吸附劑是決定分離效果的首要因素?；钚蕴砍Ｓ?/p>

13、于食品工業(yè)的脫色、脫臭和凈化等。硅膠易吸附極性物質(zhì)，能吸附水分，難吸附非極性物質(zhì)。分子篩是一種非極性吸附劑，常用于深度干燥。 5、鹽析法鹽析法 鹽析法通常是指向水提取液中加入易溶性無機鹽至一定濃度或達到飽和狀態(tài)，降低植物中某些化學成分在水中的溶解度，并以沉淀形式析出或被有機溶劑提取，從而達到與水溶性雜質(zhì)分離的方法。 常用作鹽析的無機鹽有氯化鈉、氯化銨、硫酸銨、硫酸鈉、硫酸鎂等。 6、透析法透析法 利用提取液中小分子或離子易通過半透膜、大分子物質(zhì)不能通過半透膜的性質(zhì)，進行分離、精制的方法，稱為透析法。 透析法常用于分離、純化皂苷、多糖、蛋白質(zhì)和多肽等化合物，并且可以除去其中的無機鹽、單糖、雙糖等

14、。反之，也可以將大分子的雜質(zhì)留在半透膜內(nèi)，而小分子物質(zhì)透過半透膜進入膜外溶液，從而加以分離。 7、升華法升華法 固體物質(zhì)在受熱時不經(jīng)過熔融直接轉(zhuǎn)化為蒸氣，蒸氣遇冷后又凝結(jié)成固體的現(xiàn)象叫做升華。植物中凡具有升華性質(zhì)的化合物均可用此法進行純化。中藥中有一些成分具有升華的性質(zhì)，能利用升華法直接從中藥中提取出來。如樟木中的樟腦、茶葉中的咖啡因及植物材料中的苯甲酸等。 此法操作簡便，但因為直接用火加熱易焦化，常伴有分解現(xiàn)象，提取不完全，產(chǎn)率低，很少用于大規(guī)模制備。 8、萃取法萃取法 萃取法是用來提取或純化有機化合物的常用方法之一。利用物質(zhì)在不同溶劑中的溶解度不同（在萃取劑中的溶解度遠大于在原溶劑中的溶解

15、度），把固體或液體混合物提取分離的操作方法叫做萃取。萃取法可以分為液-液萃取、固-液萃取。 萃取劑的選擇對萃取效果影響很大，主要依據(jù)為“相似相溶”原理。若有效成分是親脂性物質(zhì)，可用石油醚、苯等有機溶劑萃取偏于親水性的物質(zhì)，在親脂性溶劑中難溶，多用乙酸乙酯、丁醇、戊醇等弱親脂性溶劑作為萃取劑。 9、沉淀法沉淀法 在樣品溶液中加入某些溶劑或沉淀劑，通過化學反應或改變?nèi)芤旱膒H值、溫度等條件，使某些天然產(chǎn)物有效成分以沉淀形式被分離的方法叫做沉淀法。根據(jù)沉淀劑和沉淀條件的不同，沉淀法主要分為兩類：溶劑沉淀和沉淀劑沉淀。 沉淀反應是可逆的，能否使有效成分從溶液中析出，主要取決于被分離物質(zhì)的溶解度。沉淀劑

16、需根據(jù)天然產(chǎn)物有效成分的結(jié)構(gòu)特點來選擇。鉛鹽沉淀法是經(jīng)典的分離、提純方法之一。常用醋酸鉛、堿式醋酸鉛等作為沉淀劑，利用中性醋酸鉛和堿式醋酸鉛在水及醇溶液中能與多種天然產(chǎn)物成分生成難溶的鉛鹽或絡鹽沉淀而與其他成分分離。 10、結(jié)晶法結(jié)晶法 通過溶解、除雜、靜置等操作，析出結(jié)晶物質(zhì)的過程稱為結(jié)晶。大多數(shù)天然化學成分達到一定濃度時，選擇合適的溶劑都能結(jié)晶。 根據(jù)其溶解度的不同，利用反復結(jié)晶的方法，從不純的晶體中制得純度高、晶形好的結(jié)晶物的過程稱為重結(jié)晶。 純化合物的結(jié)晶有一定的熔點和結(jié)晶學特征，有利于化合物性質(zhì)的判斷。 利用結(jié)晶法提純化合物的關(guān)鍵在于溶劑及溫度等結(jié)晶條件的選擇。 色譜法又叫色層法，舊

17、稱層析法，是分離、提純和鑒定有機化合物的重要方法之一。俄國植物學家茨維特 色譜法是利用不同物質(zhì)在固定相和流動相中不同的分配系數(shù)進行分離的一種方法。 根據(jù)分離時流動相所處的狀態(tài)，可分為液相色譜和氣相色譜。按其分離原理分類，有吸附色譜（利用吸附劑表面對不同組分吸附性能的差異達到分離目的）、分配色譜（利用不同組分在流動相和固定相之間的分配系數(shù)不同而分離）、排阻色譜（利用分子大小不同而阻滯作用不同進行分離）、離子交換色譜（利用不同組分對離子交換劑親和力不同進行分離）等。 色譜分離方法色譜分離方法分配系數(shù)：分配系數(shù)：指一定溫度下，處于平衡狀態(tài)時，組分在固定相中的濃度和在流動相中的濃度之比，以K表示。1、

18、硅膠色譜硅膠色譜 硅膠是最常用的吸附劑之一，適用范圍廣，既能用于極性化合物，也能用于非極性化合物。硅膠屬于多孔性物質(zhì)，可用通式SiO2xH2O表示。 硅膠色譜法的原理硅膠色譜法的原理是根據(jù)被分離物質(zhì)在硅膠上的吸附力的不同而得到分離，一般情況下極性較大的物質(zhì)容易被硅膠吸附，極性較弱的物質(zhì)不易被硅膠吸附，整個色譜分離過程就是吸附、解吸、再吸附、再解吸的過程。 流動相的選擇：流動相的選擇：被分離物質(zhì)和流動相之間的極性關(guān)系應符合“相似相溶原理”。 2、氧化鋁色譜氧化鋁色譜 氧化鋁是氫氧化鋁在高溫下（約600 ）脫水制得。氧化鋁色譜適用于親脂性成分的分離，具有廉價、分離效果好、活性易控制等優(yōu)點。適合分離

19、生物中的堿性成分如生物堿，但不宜用于醛、酮、酯和內(nèi)酯等類型化合物的分離，因為有時堿性氧化鋁可與上述成分發(fā)生次級反應，如異構(gòu)化、氧化和消除反應等。 目前除了生物堿等堿性物質(zhì)，很少用氧化鋁色譜，基本上被硅膠色譜取代。 流動相的選擇：流動相的選擇：同硅膠色譜，極性溶劑的洗脫能力較非極性溶劑大，所以逐步遞增溶劑的極性，可使吸附在氧化鋁柱上的不同化合物依極性大小依次洗脫，達到分離目的。 活性炭一般分為動物炭、植物炭和礦物炭三種，分別采用動物的骨頭、木屑、煤屑高溫炭化而成。 活性炭色譜主要用來分離水溶性物質(zhì)，對生物中的氨基酸、糖類及某些苷類等成分具有較好的分離效果。該法具有上樣量大、分離效果好、來源容易、

20、價格便宜等優(yōu)點，適用于大量制備性分離。但由于活性炭生產(chǎn)原料、制備方法不同，因而迄今尚無理想的測定其吸附力的方法。 在一定條件下，活性炭對不同物質(zhì)吸附力也不同，一般有在一定條件下，活性炭對不同物質(zhì)吸附力也不同，一般有如下規(guī)律：如下規(guī)律：對芳香族化合物的吸附力大于脂肪族化合物；對大分子化合物的吸附力大于小分子化合物；對極性基團多的化合物的吸附力大于對極性基團少的化合物。 3、活性炭色譜活性炭色譜 離子交換色譜離子交換色譜是通過固定相表面帶電荷的基團與樣品離子和流動相離子進行可逆交換、離子-偶極作用或吸附而實現(xiàn)分離的一種方法，主要用于分離離子型化合物。 離子交換劑是一種不溶性的高分子化合物，其分子中

21、具有解離性離子交換基團，外觀均為球狀顆粒，不溶于水，但可在水中溶脹。離子交換樹脂由母核部分和離子交換基團兩部分組成。母核部分是苯乙烯通過二乙烯基苯交聯(lián)而成的大分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。離子交換基團有羧基、氨基、磺酸基等。離子交換樹脂可分為兩大類，即陽離子交換樹脂與陰離子交換樹脂。陽離子交換樹脂中含有活潑的酸性基團，能交換陽離子；陰離子交換樹脂中含有活潑的堿性基團，能交換陰離子。4、離子交換色譜離子交換色譜離子交換色譜離子交換色譜陽離子交換樹脂：陽離子交換樹脂：強酸型-SO3H；弱酸型-COOH，-PO3H陰離子交換樹脂：陰離子交換樹脂：強堿型-N(CH3)3X；弱堿型-NR2，-NHR，-NH2。 影響離

22、子交換效果的主要有以下因素：（1）溶液的酸堿度）溶液的酸堿度 溶液酸堿度對于離子交換有很大影響。當交換溶液中氫離子的濃度顯著增高時，因同離子效應，抑制了陽離子交換劑中酸性基團的解離，離子交換反應就很少進行。通常強酸型交換劑交換液的pH值應大于2，弱酸型交換劑的交換液pH值應大于6。強堿型小于12，弱堿型應小于7。（2）交換離子的選擇性）交換離子的選擇性 離子交換劑對交換化合物來說，主要取決于化合物解離離子的電荷、半徑及酸堿性的強弱。解離常數(shù)大、酸堿性強者容易置換，但洗脫相對來說較難。解離電子價數(shù)越高，電荷越大，它的吸附性越強，越易在交換樹脂上交換。（3）被交換物質(zhì)在溶液中的濃度）被交換物質(zhì)在溶

23、液中的濃度 交換濃度低的溶液對離子交換劑的選擇性大，高濃度時解離度會趨向減少，有時候會影響吸附次序及選擇性；濃度過高時，亦會引起樹脂表面及內(nèi)部交聯(lián)網(wǎng)孔收縮，影響離子進入網(wǎng)孔。因此一般實驗操作時所用溶液濃度應略高，有利于提取分離。離子交換色譜離子交換色譜（4）溫度）溫度 稀溶液溫度的改變對交換性能的影響不大，但在0.1 mol/L以上濃度時，溫度升高對水合傾向大的離子容易交換吸附，同時離子的活性系數(shù)增大。對弱酸、弱堿交換劑來說，溫度對其交換率有較大影響，一般溫度增高，離子交換速率加快，在洗脫時亦可提高洗脫能力。但對不耐熱的交換劑應注意提高溫度的條件，避免引起交換劑的破壞。（5）溶劑）溶劑 離子交

24、換通常在水中進行，亦可采用含水的極性溶劑。但在極性小的溶劑中難以進行交換或不進行交換，而且選擇性也減少或消失。 此外，就交換樹脂本身來說，交聯(lián)度大，結(jié)構(gòu)中的網(wǎng)眼較小，大分子離子就不容易進入；反之，交聯(lián)度小，交聯(lián)網(wǎng)孔直徑大，則易于離子的擴散與交換。因此交聯(lián)度的大小可以增加交換樹脂對被交換物質(zhì)的選擇性。 大孔吸附樹脂是一種不含交換基團的具有大孔結(jié)構(gòu)的高分子吸附劑，也是一種親脂性物質(zhì)。大孔吸附樹脂多為白色球狀顆粒，粒度多為20-60目，按極性可分為極性、中極性和非極性，是20世紀70年代發(fā)展起來的一種新型吸附劑，具有較好的吸附性能。 目前常用的有苯乙烯型和丙烯腈型，它們的理化性質(zhì)穩(wěn)定、對有機物的選擇

25、性好、不受強離子低分子化合物及無機鹽類的影響。大孔吸附樹脂在干燥狀態(tài)下其內(nèi)部具有較高的孔隙率，且孔徑較大，在100-1000nm之間，故稱為大孔吸附樹脂。 5、大孔吸附樹脂色譜大孔吸附樹脂色譜大孔樹脂吸附原理大孔樹脂吸附原理 大孔吸附樹脂為吸附和分子篩原理相結(jié)合吸附和分子篩原理相結(jié)合的分離材料，它的吸附性是由于范德華力或生成氫鍵的結(jié)果；篩選原理是由其本身多孔性結(jié)構(gòu)所決定的。由于吸附和篩選原理，有機物根據(jù)吸附力的不同及分子量的大小在大孔吸附樹脂上經(jīng)一定的溶劑洗脫而分開，這使得有機化合物尤其是水溶性化合物的提純得以大大簡化。 大孔吸附樹脂可以有效地吸附具有不同化學性質(zhì)的各種類型化合物，具有各種不同

26、的表面性質(zhì)。大孔吸附樹脂具有選擇性好、機械強度高、再生處理方便、吸附速率快等優(yōu)點，因此適用于從水溶液中分離低極性或非極性化合物，組分間極性差別越大，分離效果越好。大孔樹脂分類大孔樹脂分類 大孔吸附樹脂按其極性大小和所選用的單體分子結(jié)構(gòu)不同，可分為非極性、中極性和極性三大類。（1）非極性大孔吸附樹脂）非極性大孔吸附樹脂 是由偶極矩很小的單體聚合制得的，不帶任何功能基團，孔表面的疏水性較強，可通過與小分子內(nèi)的疏水部分作用吸附溶液中的有機物，適于在極性溶劑中吸附非極性物質(zhì)。常見的有苯乙烯、二乙烯苯聚合物等。（2）中等極性大孔吸附樹脂）中等極性大孔吸附樹脂 是含酯基的吸附樹脂，以多功能團的甲基丙烯酸酯

27、作為交聯(lián)劑。其表面兼有疏水和親水兩種功能，既可在極性溶劑中吸附非極性物質(zhì)，又可在非極性溶劑中吸附極性物質(zhì)。如聚丙烯酸酯型聚合物。（3）極性大孔吸附樹脂）極性大孔吸附樹脂 是指含酰胺基、氰基、酚羥基等極性功能基的吸附樹脂，它們通過靜電相互作用吸附極性物質(zhì)。如丙烯酰胺。 凝膠色譜又稱為凝膠排阻色譜、分子篩色譜、凝膠過濾等。它是以多孔性凝膠填料為固定相，按分子大小順序分離樣品中各個組分的液相方法。 6、凝膠色譜凝膠色譜凝膠的種類及性質(zhì)凝膠的種類及性質(zhì) 凝膠的種類很多，常用的有葡聚糖凝膠（Sephadex G）和羥丙基葡聚糖凝膠（Sephadex LH-20）。 葡聚糖凝膠葡聚糖凝膠由葡聚糖及交聯(lián)劑交

28、聯(lián)聚合而成，凝膠顆粒網(wǎng)孔大小取決于所用交聯(lián)劑的數(shù)量及反應條件。加入的交聯(lián)劑越多（交聯(lián)度越大），網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)越緊密，孔徑越小，吸水膨脹的程度也越小；反之，交聯(lián)度越小，網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)越疏松，空隙越大，吸水膨脹的程度也越大。凝膠的商品型號即按交聯(lián)度大小分類，并以吸水量多少表示。如Sephadex G-25，G為凝膠（Gel），后附數(shù)字等于吸水量乘以10，故G-25的吸水量為2.5 mL/g。 Sephadex G型僅適合在水中應用，屬親水性凝膠。 羥丙基葡聚糖凝膠羥丙基葡聚糖凝膠是Sephadex G-25經(jīng)羥丙基化處理后得到的產(chǎn)物，此時，葡聚糖凝膠分子中的葡萄糖部分與羥丙基結(jié)合成下列醚鍵形式： -OH -O

29、CH2CH2CH2OH。與Sephadex G比較，Sephadex LH-20分子中 -OH 基總數(shù)雖無改變，但碳原子數(shù)所占比例卻相對增加了，所以它不僅可在水中應用，也可在難溶于水的親脂性有機溶劑中使用。 聚酰胺吸附屬于氫鍵吸附。聚酰胺是通過酰胺鍵聚合而成的一類高分子化合物，不溶于水、甲醇、乙醇、乙醚、氯仿及丙酮等常用有機溶劑，對堿較穩(wěn)定，對酸尤其是無機酸穩(wěn)定性較差，可溶于濃鹽酸、冰醋酸及甲酸。聚酰胺分子中含有豐富的酰胺鍵，可與酚類、黃酮類、酸類、醌類、硝基化合物等形式的氫鍵結(jié)合而被吸附，與不能形成氫鍵的化合物分離，用途十分廣泛，極性物質(zhì)和非極性物質(zhì)均可適用。 7、聚酰胺色譜聚酰胺色譜聚酰胺

30、色譜聚酰胺色譜 聚酰胺的吸附強弱取決于各種化合物與之形成氫鍵締合的能力。在含聚酰胺的吸附強弱取決于各種化合物與之形成氫鍵締合的能力。在含水溶劑中吸附規(guī)律大致如下：水溶劑中吸附規(guī)律大致如下： 化合物中形成氫鍵的基團越多，則吸附力越強； 形成氫鍵的位置與吸附力有很大關(guān)系，對位、間位酚羥基使吸附力增大，鄰位使吸附力減??； 芳香核、共軛雙鍵多的吸附力也大； 易形成分子內(nèi)氫鍵的化合物，會使化合物的吸附力減小。 從聚酰胺柱上洗脫被吸附的化合物是通過一種溶劑分子取代酚類化合從聚酰胺柱上洗脫被吸附的化合物是通過一種溶劑分子取代酚類化合物來完成的，也就是說以一種新的氫鍵替代原有氫鍵的脫吸附而完成的。物來完成的，

31、也就是說以一種新的氫鍵替代原有氫鍵的脫吸附而完成的。 聚酰胺與酚類等化合物形成氫鍵締合的能力在水中最強，在含水醇中聚酰胺與酚類等化合物形成氫鍵締合的能力在水中最強，在含水醇中隨著濃度的增高而相應減弱，在高濃度或其他有機溶劑中則幾乎不締合。隨著濃度的增高而相應減弱，在高濃度或其他有機溶劑中則幾乎不締合。 在色譜分離時，通常用水裝柱，樣品也盡可能做成水溶液裝柱以利于在色譜分離時，通常用水裝柱，樣品也盡可能做成水溶液裝柱以利于充分吸附，洗脫時在水中遞增甲醇或乙醇的含量，逐步增強洗脫能力。充分吸附，洗脫時在水中遞增甲醇或乙醇的含量，逐步增強洗脫能力。聚酰胺的聚酰胺的“雙重色譜雙重色譜”性能性能 隨著聚

32、酰胺色譜的不斷發(fā)展，有許多現(xiàn)象難以用隨著聚酰胺色譜的不斷發(fā)展，有許多現(xiàn)象難以用“氫鍵吸附氫鍵吸附”解釋。解釋。 例如，某些很難與聚酰胺形成氫鍵的物質(zhì)-萜類、甾體、生物堿等也可以用聚酰胺色譜分離。又如黃酮體苷元與苷的分離，當用稀醇作洗脫劑時，黃酮體苷比其苷元先洗脫下來；而用非極性溶劑洗脫其結(jié)果恰恰相反，即黃酮體苷元比苷先脫下來，后者不能用“氫鍵吸附”來解釋。 這表明聚酰胺具有這表明聚酰胺具有“雙重色譜雙重色譜”的性能，因聚酰胺分子中既有的性能，因聚酰胺分子中既有非極性的脂肪鍵，又有極性的酰胺鍵。當用含水極性溶劑為流動相非極性的脂肪鍵，又有極性的酰胺鍵。當用含水極性溶劑為流動相時，聚酰胺作為非極性

33、固定相，其色譜行為類似反相分配色譜，所時，聚酰胺作為非極性固定相，其色譜行為類似反相分配色譜，所以黃酮體苷比苷元容易洗脫。當用非極性氯仿以黃酮體苷比苷元容易洗脫。當用非極性氯仿- -甲醇為流動相時，聚甲醇為流動相時，聚酰胺則作為極性固定相，其色譜行為類似正相分配色譜，所以苷元酰胺則作為極性固定相，其色譜行為類似正相分配色譜，所以苷元比其苷容易洗脫。比其苷容易洗脫。 苷元苷元，又稱甙元。糖苷類化合物中，與糖縮合的非糖部分。 苷元可以是醇如甲醇、乙醇、甾醇，這樣的苷稱為氧苷；可以是硫醇如乙硫醇，這樣的苷稱為硫苷；可以是羧酸如脂肪酸，這樣的苷稱為糖酯；可以是胺類，這樣的苷稱為氮苷；也可以是苷元的碳原子直接與糖連接，稱為碳苷。 反相色譜是在非極性固定相上，用極性較大的液體作為流動相，進行物質(zhì)分離、分析的一種方法。反相色譜的廣泛應用是由于流動相的特殊溶劑效應和大范圍的溶劑強度變化。 反向色譜的固定相最主要的是烴基鍵合材料，已使用的烷基鏈長有C2、C4、C8、C16、C18、C22等。此外還有苯基和多環(huán)芳烴。其中應用最多的十八烷基鍵合硅膠（octadecylsilane），通常稱為ODS。反相色譜的流動相用極性溶劑及其混合物，溶劑極性越低，其洗脫能力越強。水是反相色譜最弱的溶劑，也是使用最廣泛的流動