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文檔簡介

1、有機(jī)混合物的分離有機(jī)混合物的分離有機(jī)分析有機(jī)分析1 1、物理分離法、物理分離法 物理分離法是利用有機(jī)物揮發(fā)性、溶解性等的差別進(jìn)行分離。在分離過程中,不改變化合物的組成和結(jié)構(gòu),通常采用的方法有以下幾種。(1)(1)蒸餾法蒸餾法 在分析實(shí)驗中,蒸餾是分離液體混合物最常用的方法。根據(jù)各組份對熱的穩(wěn)定性、揮發(fā)性和蒸汽壓大小來選用不同的蒸餾方法。有機(jī)分析有機(jī)分析一、混合物分離的一般步驟一、混合物分離的一般步驟(2)(2)萃取法萃取法n液液萃取n液固萃取(3)(3)重結(jié)晶和升華重結(jié)晶和升華有機(jī)分析有機(jī)分析索氏萃取器 純化固體物質(zhì)的方法重結(jié)晶:不同物質(zhì)在溶劑的溶解度差別升華:組分間的蒸汽壓差別2 2、化學(xué)分

2、離法、化學(xué)分離法 有些有機(jī)混合物中的各組份的物理性質(zhì)十分接近,找不到定量分離的方法,就必須根據(jù)各組份的化學(xué)性質(zhì),加以化學(xué)處理,使組份轉(zhuǎn)變?yōu)樾再|(zhì)差異較大的化合物,然后進(jìn)行分離。分離后再用適當(dāng)?shù)脑噭┨幚?,使之變?yōu)樵瓉淼幕衔铩?有機(jī)分析有機(jī)分析3、二元混合物的分離、二元混合物的分離(1)根據(jù)溶解性差別根據(jù)溶解性差別 根據(jù)相似相溶原理,采用極性或非極性溶劑進(jìn)行分離n水溶性和非水溶性:丙醇、溴丙烷n極性差別:二乙胺、乙二胺(弱、強(qiáng))n溶解度不同:苯甲酸、對苯二甲酸(乙醚)(2)根據(jù)揮發(fā)性差別蒸餾法蒸餾法n單官能團(tuán)化合物易蒸發(fā):乙醇、乙酸、苯甲酸n多官能團(tuán)化合物不易蒸發(fā):乙二醇、草酸、鄰苯二甲酸n7個碳

3、以下的烷烴、芳烴、環(huán)烷烴;35個碳以下的醇、醛、醚以及低級鹵代烴、胺等化合物沸點(diǎn)較低,可直接用氣相色譜法分離。(3)利用化學(xué)性質(zhì)的差別n利用混合物中各組分酸堿性的差別,能和不同的成鹽試劑反應(yīng)成鹽的原理,將不同組分轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙庑?、揮發(fā)性差異較大的化合物。羧酸、磺酸、酚類胺類鈉鹽鹽酸鹽酸性和中性物5%NaOH堿性和中性物NaOH5%HCl5%NaOH弱酸與強(qiáng)酸5%NaHCO3利用特殊反應(yīng)n伯仲叔胺興士堡試驗(苯磺酰氯)n醛與烴類(或其他不溶于水的中性化合物)苯甲醛苯亞硫酸氫鈉羥基磺酸鈉不反應(yīng)4、多元混合物的分離n了解試樣的來源,以提供試樣可能的化學(xué)成分。n觀察試樣的物態(tài),如是固、液混合物,可用過濾方

4、法將其初步分離,若為互不相溶的液態(tài)混合物,可用分液漏斗進(jìn)行萃取分離。n檢查試樣是否含水。n溶解性試驗。甲醇、乙醇、四氯化碳、苯等。n揮發(fā)性與灼燒試驗。n試樣酸堿性試驗。n元素及官能團(tuán)定性鑒定。C5HClNaOHNaOH多元混合物的分離方案多元混合物的分離方案HCl()NaOHHClpH=3pH=10()pH=89pH=23()NaHCO3HCln思考題n用流程圖的形式表明下列混合物的分離程序n1.硝基苯 苯胺 苯酚 苯甲酸 n2.丙酮 苯甲酸 乙二胺 二 層析分離 知識點(diǎn):知識點(diǎn):色層分離法的分類及其概念。紙層析技術(shù),薄層層析技術(shù),柱層析技術(shù),離交層析技術(shù)。 重點(diǎn):重點(diǎn):上述各技術(shù)的原理、操作

5、方式、操作過程、所用裝置和材料的選擇、適用范圍。目錄1 層析法概述2 紙層析3 薄層層析4 柱層析5 離子交換吸附層析1 層析法概述(1)引言(2)層析的發(fā)展史(3)層析的分類(4)層析劑(1) 引言p層析原理p色譜(層析)法應(yīng)用范圍p色譜技術(shù)的提出(2) 層析的發(fā)展史年代年代發(fā)明者發(fā)明者發(fā)明的色譜方法或重要應(yīng)用發(fā)明的色譜方法或重要應(yīng)用1906 Tswett 用碳酸鈣作吸附劑分離植物色素。最先提出色譜概念 1931 Kuhn, Lederer 用氧化鋁和碳酸鈣分離a-、b-和g-胡蘿卜素。使色譜法開始為人們所重視。1938Taylor Uray用離子交換色譜法分離了鋰和鉀的同位素。 1941

6、Martin, Synge 提出色譜塔板理論;發(fā)明液-液分配色譜;預(yù)言了氣體可作為流動相(即氣相色譜)。1952Martin,James 從理論和實(shí)踐方面完善了氣-液分配色譜法。 1956Van Deemter提出色譜速率理論,并應(yīng)用于氣相色譜。1957基于離子交換色譜的氨基酸分析專用儀器問世。 1958Golay發(fā)明毛細(xì)管柱氣相色譜。1965Giddings 發(fā)展了色譜理論,為色譜學(xué)的發(fā)展奠定了理論基礎(chǔ)。 1975 Small發(fā)明了以離子交換劑為固定相、強(qiáng)電解質(zhì)為流動相,采用抑制型電導(dǎo)檢測的新型離子色譜法。1981 Jorgenson創(chuàng)立了毛細(xì)管電泳法。(3) 層析的分類根據(jù)溶質(zhì)分子與固定相

7、相互作用的機(jī)理不同的分類凝膠過濾法分配層析法離子交換色層分離法吸附層析法疏水作用色層分離法金屬螯合色層分離法共價作用色層分離法據(jù)溶據(jù)溶質(zhì)分質(zhì)分子與子與固定固定相相相相互作互作用的用的機(jī)理機(jī)理不同不同吸附色譜離子交換色譜疏水作用層析金屬螯合色譜共價作用色譜分配色譜凝膠過濾親和色譜吸附力不同各物質(zhì)與固定相之間的離子交換能力的不同各物質(zhì)與固定相之間的疏水作用的強(qiáng)弱不同各物質(zhì)與固定相上的金屬離子的絡(luò)合能力的不同巰基化合物的巰基與固定相表面的二硫鍵作用力不同各物質(zhì)在兩液相間的分配系數(shù)不同各物質(zhì)的分子大小或形狀不同利用生物大分子與各種配基的生物識別能力不同類型機(jī)理優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)吸附色譜化學(xué)、物理吸附操作簡便易受

8、離子干擾凝膠過濾分子篩的排阻效應(yīng)分辨力高,不會引起變性各種凝膠介質(zhì)昂貴,處理量有限制分配色譜溶質(zhì)在固定相和流動相中分配系數(shù)的差異分辨力高,重復(fù)性較好,能分離微量物質(zhì)影響因子多,上樣量太小親和色譜親和色譜生物大分子與配體之間有特殊親和力分辨力很高 一種配體只能用于一種生物大分子,局限性大聚焦色譜等電點(diǎn)和離子交換作用分辨力高進(jìn)口試制昂貴吸附色譜與其它色譜法的異同點(diǎn)吸附色譜與其它色譜法的異同點(diǎn) 根據(jù)實(shí)驗技術(shù)的分類低壓層析技術(shù)中壓層析技術(shù)高壓層析技術(shù)電泳法操作壓力在0.5MPa-5MPa之間操作壓力在5Mpa-40MPa之間操作壓力小于0.5MPa靠溶質(zhì)分子在電場中的移動速度 不同而分離根據(jù)固定相的形

9、狀不同的分類: 柱層析法紙層析法薄層層析法固定相為以氫鍵與纖維素羥基結(jié)合的水固定相裝在玻璃、不銹鋼或有機(jī)玻璃柱中固定相在玻璃平板上鋪成薄層 根據(jù)流動相的物態(tài)不同的分類 氣相層析法液相層析法液相層析法流動相為氣體流動相為液態(tài)流動相為液態(tài)操作方式不同的分類迎頭法頂替法洗脫分析法將混合物溶液連續(xù)通過固定相,只有化學(xué)親和力最弱的組分以純粹狀態(tài)最先流出,但其它各組分都不能達(dá)到分離。利用一種化學(xué)親和力比各被結(jié)合組分都強(qiáng)的物質(zhì)來洗脫,這種物質(zhì)稱為頂替劑。此法處理量大,且各組分分層清楚,但層與層相連,故不能將組分分離完全。將混合液盡量濃縮,使體積縮小,引入固定相的一端,然后用溶劑洗脫,洗脫溶劑可以是原來溶解混

10、合物的溶劑,也可選用另外的溶劑。(4)層析劑種類氧化鋁硅膠活性炭瓊脂糖 纖維素2 紙層析法(1 1)基本原理)基本原理(2 2)影響影響Rf值的主要因素值的主要因素(3 3)層析條件的選擇)層析條件的選擇(4) 操作方法操作方法(1) (1) 基本原理基本原理 濾紙一般能吸收22%-25%的水,其中6%-7%的水是以氫鍵與濾紙纖維上的羥基結(jié)合,一般情況下較難脫去。紙上層析實(shí)際上是以濾紙纖維的結(jié)合水為固定相,而以有機(jī)溶劑(與水不相混溶或部分混溶)作為流動相。展開時,有機(jī)溶劑在濾紙上流動,樣品中各物質(zhì)在兩相之間不斷地進(jìn)行分配。由于各物質(zhì)有不同的分配系數(shù),移動速度因此不同,從而達(dá)到分離的目的。 小實(shí)

11、驗1234 1234甘氨酸半胱氨酸組氨酸纈氨酸紙層析小實(shí)驗動畫演示 溶質(zhì)在濾紙上移動的速率可用Rf值表示: Rf= a/ b式中a:溶質(zhì)斑點(diǎn)中心的移動距離溶質(zhì)斑點(diǎn)中心的移動距離 b:溶劑前沿移動的距離溶劑前沿移動的距離 Rf值決定于被分離物質(zhì)在兩相間的分配系數(shù)以及兩相間的體積比。由于在同一實(shí)驗條件下,兩相體積比是一常數(shù),所以Rf值決定于分配系數(shù)。不同物質(zhì)的分配系數(shù)不同,Rf值也不相同,由此可以根據(jù)Rf值的大小對物質(zhì)進(jìn)行定性分析。 (2) 影響影響Rf值的主要因素值的主要因素 物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和極性物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和極性 物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和分子極性是影響Rf值的主要因素。極性較大的物質(zhì),在水中的溶解度較大,其Rf

12、值就較小,反之亦然。 濾紙濾紙 不同濾紙的厚薄程度和纖維松緊度各不相同,因此結(jié)合的水量不一樣,兩相的體積比也就不同。所以同一種物質(zhì)在不同型號的濾紙上進(jìn)行層析時,所得到的Rf值也不相同。 此外,濾紙上所含的雜質(zhì)也會影響Rf值,必要時要進(jìn)行預(yù)處理,以去除雜質(zhì)的影響。例如:可用0.01-0.4mol/L的HCl處理濾紙,以除去濾紙上的金屬離子,然后再用水洗至中性。 層析濾紙由高純度的棉花制成。要求質(zhì)地均一,厚薄一致,纖維松緊度適中,具有一定的機(jī)械強(qiáng)度,并具有一定的純度。國產(chǎn)新華濾紙、日本東洋濾紙等均經(jīng)常被采用。 層析所用的溶劑層析所用的溶劑 同一物質(zhì)在不同的溶劑系統(tǒng)中進(jìn)行層析時,Rf值不同。所以溶劑

13、的配制和使用必須嚴(yán)格,才能使Rf值的重現(xiàn)性好。在好的溶劑系統(tǒng)中被分離物質(zhì)的Rf值應(yīng)在0.05-0.85之間,樣品中被分離組分的Rf之差最好大于0.05。 溶劑系統(tǒng)中的試劑若純度不夠,需經(jīng)過預(yù)處理后才能使用。處理的方法因溶劑的性質(zhì)而異。常用的處理方法有:酸、堿抽提,水洗滌,重蒸餾,脫水干燥等。舉例如下: (1) 苯酚:重蒸餾,收集180的餾分。 (2) 乙酸:在冰醋酸中加入1%重鉻酸鉀,蒸餾,收集118的餾分。 (3) 正丁醇:先后用2.5mol/L硫酸溶液和5mol/L氫氧化鈉溶液洗滌,再用無水碳酸鉀脫水, 用磨口蒸餾器蒸餾,收集117的餾分。 pHpH值值 溶劑和樣品的pH值會影響物質(zhì)的解離

14、,從而影響物質(zhì)的極性和溶解度,使Rf值改變。溶劑的酸堿度增大則流動相的含水量增高,使極性物質(zhì)的Rf值增加;反之則降低。 為了避免或減少pH值對Rf值的影響,可將濾紙和溶劑用緩沖溶液處理,使之保持一定的pH值,通過調(diào)節(jié)溶劑或樣品溶液的pH值,使pH值保持恒定。 溫度溫度 溫度能影響物質(zhì)在兩相中的溶解度,即影響分配系數(shù);也影響濾紙纖維的水合作用,即影響固定相的體積;同時在多元溶劑系統(tǒng)中,溫度顯著地影響溶劑系統(tǒng)的含水量,即影響流動相的組分比例。所以溫度的改變使Rf值變化很大,為此,層析必須在恒溫條件下進(jìn)行。 某些對溫度敏感的溶劑系統(tǒng),最好不要配成飽和溶液。如水飽和的酚溶液,可改成酚 水 4:1或5:

15、1等。展開方式展開方式 同一物質(zhì)在其他層析條件完全相同的情況下,用不同的展開方式進(jìn)行層析時,所得到的Rf 值不相同。用下行法展開時,Rf值較大;用上行法展開時,Rf值較小;用圓形濾紙層析時,由于內(nèi)圈較外圈小,限制了溶劑的流動,Rf值也較小。 樣品溶液中雜質(zhì)樣品溶液中雜質(zhì) 樣品溶液中存在雜質(zhì)時,有時對Rf值有所影響。例如:氯化鈉的存在會影響氨基酸的Rf 值。 (3)(3)層析條件的選擇層析條件的選擇層析紙的選擇和處理層析紙的選擇和處理n要求濾紙質(zhì)地均勻。n濾紙要純凈;不含影響展開效果的雜質(zhì);也不應(yīng)與所用顯色劑起作用。n濾紙對溶劑的滲透速度適宜有機(jī)分析有機(jī)分析型號 標(biāo)重(g/m2) 厚度(mm)

16、吸水性 灰分(%) 性能 1900.17150-1200.08快速 2900.16120-910.08中速 3900.1590-600.08慢速 41800.34151-1210.08快速 51800.32120-910.08中速 61800.3090-600.08慢速 濾紙的選用展開劑的選擇展開劑的選擇n溶劑系統(tǒng)與被分離物質(zhì)之間不應(yīng)起化學(xué)反應(yīng)。n物質(zhì)在溶劑系統(tǒng)中的分配系數(shù)最好不受或少受溫度變化的影響,并在兩相中的分配能迅速達(dá)到平衡。這樣易于得到圓形斑點(diǎn)。n揮發(fā)性較好,使濾紙在展開后易于干燥。n被分離物質(zhì)在該溶劑系統(tǒng)中Rf值應(yīng)在0.10.85之間。兩個被分離物質(zhì)的Rf值之差應(yīng)大于0.05。有機(jī)

17、分析有機(jī)分析一般不使用單一有機(jī)溶劑作展開劑,多采用水飽一般不使用單一有機(jī)溶劑作展開劑,多采用水飽和的一種或幾種有機(jī)溶劑作展開劑。和的一種或幾種有機(jī)溶劑作展開劑。n常用溶劑:常用溶劑: 石油醚、苯、乙醚、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇、丙酮、乙醇、甲醇、水、吡啶、乙酸極性逐漸增強(qiáng)極性逐漸增強(qiáng)紙層析條件的選擇最終還必須通過實(shí)踐來決定。n羧酸羧酸C1C9溶劑:溶劑:(1)95%乙醇100mL,濃氨水1mL(2)正丁醇,冰乙酸,水(12:3:5)顯色劑顯色劑:0.06%溴酚藍(lán)的乙醇溶液50mL,加30%氫氧化鈉0.25mL紙上層析常用溶劑及顯色劑紙上層析常用溶劑及顯色劑紙上層析常用溶劑及顯色劑紙上層析常用溶劑

18、及顯色劑n酚酚溶劑:溶劑:(1)正丁醇,冰乙酸,水(4:1:5)(2)正丁醇,水,苯(1:9:10)顯色劑顯色劑:硝酸銀的氨溶液5%三氯化鐵的50%甲醇溶液,加熱n胺胺溶劑:溶劑:(1)正丁醇,冰乙酸,水(4:1:5)(2)2-丁酮,丙酸,水(15:5:6)顯色劑:顯色劑:0.2%茚三酮的丙酮溶液,碘蒸氣(用于叔胺)紙上層析常用溶劑及顯色劑紙上層析常用溶劑及顯色劑紙上層析常用溶劑及顯色劑紙上層析常用溶劑及顯色劑n醛、酮的2,4-二硝基苯腙溶劑:乙醚-己烷丙酮-己烷顯色劑:本身有色n合成燃料合成燃料溶劑:溶劑:(1)正丁醇,乙醇,水(4:1:5)(2)2-丁酮,丙酸,水(15:5:6)顯色劑:顯

19、色劑:本身有色n醇的醇的3,5-二硝基苯甲酸酯二硝基苯甲酸酯溶劑:溶劑:20%1,4-二氧六環(huán)溶液顯色劑:顯色劑:0.5%-萘胺溶液紙上層析常用溶劑及顯色劑紙上層析常用溶劑及顯色劑(4) 操作方法 樣品處理樣品處理 用作紙層析的樣品,應(yīng)盡可能除雜純化。調(diào)節(jié)到一定的pH值,濃度太低的可用真空濃縮提高濃度,濃度太高則需稀釋。 點(diǎn)樣點(diǎn)樣 將濾紙裁成適當(dāng)大小,用鉛筆在距邊線2cm左右劃一直線(稱為原線),線上每隔2-3cm劃一圓點(diǎn)(稱為原點(diǎn))。然后用點(diǎn)樣器(定性分析可用普通毛細(xì)管,定量分析需用微量注射器)輕輕點(diǎn)在原點(diǎn)上。樣品點(diǎn)的直徑約0.3-0.5cm。點(diǎn)樣的量應(yīng)根據(jù)紙的長短以及樣品的性質(zhì)來決定,一般

20、每一樣品的量為5-30g。點(diǎn)樣一般采用少量多次,每點(diǎn)一次必須用冷風(fēng)吹干,然后再點(diǎn)第二次。每次點(diǎn)樣的位置應(yīng)完全重合,否則會出現(xiàn)斑點(diǎn)畸形現(xiàn)象。 平衡平衡 點(diǎn)樣以后展開以前先將濾紙與層析缸用配好的溶液系統(tǒng)的蒸汽來飽和,這個過程稱之為“平衡平衡”。若不經(jīng)平衡,濾紙和層析缸未被溶劑蒸汽飽和,在層析過程中,濾紙會從溶劑中吸收水分,溶劑也會從濾紙表面揮發(fā),從而改變?nèi)軇┫到y(tǒng)的組成,嚴(yán)重時紙上會出現(xiàn)不同水平的溶劑前沿,嚴(yán)重影響層析效果。平衡一般在密閉的層析缸內(nèi)進(jìn)行。 展開展開 平衡結(jié)束后,將濾紙靠樣品點(diǎn)的一端浸入溶劑中,溶劑液面距原線距離約1cm,此時即開始展開。當(dāng)溶劑前沿到達(dá)濾紙另一端0.5-1cm處時,展開

21、結(jié)束,取出濾紙,在溶劑前沿處做一標(biāo)記,晾干或用冷風(fēng)吹干。 按溶劑在濾紙上流動的方向不同,展開有上行、按溶劑在濾紙上流動的方向不同,展開有上行、下行和環(huán)行三種方式。下行和環(huán)行三種方式。 a a、 上行法:將濾紙點(diǎn)樣的一端向下浸入溶劑中,溶劑因毛細(xì)管引力的作用從下向上流動。 上行法操作簡單,重現(xiàn)性好,是最常用的展開方法,但展開時間較長。 b b、下行法:在層析缸上部有一盛展開劑的液槽,將濾紙點(diǎn)樣的一端朝上浸入槽中,溶劑主要靠重力作用自上而下流動。下行法展開速度快,但Rf值的重現(xiàn)性較差,斑點(diǎn)易擴(kuò)散。 c c、 環(huán)行法:又稱水平法,樣品點(diǎn)于圓形濾紙距圓心1cm左右的環(huán)形線(原線)上。濾紙水平放置,溶劑

22、由濾紙條引向圓心,然后不斷向四周水平方向流動。由于溶劑向圓周方向擴(kuò)散,所以展開的圖譜呈弧形。用環(huán)行法展開時,最好使用無方向性的特制濾紙。如東洋51UH濾紙等。 d、雙向展開法:如果樣品組分較多,用一種溶劑系統(tǒng)(常為酸性)不能將各組分全部分開時,可將樣品點(diǎn)在方形濾紙的一角,用一種溶劑系統(tǒng)展開后吹干溶劑,將濾紙轉(zhuǎn)動90后再用另一種溶劑系統(tǒng)(常為堿性)展開,這稱為“雙向展開法”。 上行法是否適合上行法是否適合Rf值較小的物質(zhì)分離值較小的物質(zhì)分離?顯色顯色 為了顯示層析斑點(diǎn)位置,可根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)不同,采用顯色劑顯示或紫外光顯示。 (1) 顯色劑顯示: 被分離物質(zhì)與顯色劑生成有顏色的化合物,顯示斑點(diǎn)位置

23、。常用噴霧法 、浸漬法或涂刷法。 (2) 紫外光顯示:有些物質(zhì)有紫外光吸收性質(zhì),如核苷酸類物質(zhì)。有些物質(zhì)受紫外光照射會發(fā)出熒光,如維生素B1、B2等,所以可在紫外光照射下觀察到被分離物質(zhì)的斑點(diǎn)。 定性分析定性分析 層析后的斑點(diǎn)顯示出來后,計算出各斑點(diǎn)的Rf值,就可以對物質(zhì)進(jìn)行定性。 定量分析定量分析 對被分離的物質(zhì)進(jìn)行定量的方法很多,常用的有: a、 剪洗比色法:將斑點(diǎn)剪下,用適當(dāng)?shù)娜軇┫疵摵?,通過分光光度計進(jìn)行比色定量。 b、 直接比色法:用特制的分光光度計直接測量濾紙上斑點(diǎn)顏色的濃度,畫出曲線,由曲線所包含的面積可求出待測物的含量。 c、 面積測量法:實(shí)驗證明,圓形或橢圓形斑點(diǎn)的面積與物質(zhì)

24、含量的對數(shù)成正比。所以,可用測量斑點(diǎn)面積的方法求得物質(zhì)的含量。 3 薄層層析法(1) 薄層層析原理薄層層析原理(2)吸附劑的選擇與處理)吸附劑的選擇與處理(3)展開劑的選擇)展開劑的選擇(4)薄層板的制作)薄層板的制作 (5)層析方法)層析方法 (1 1)薄層層析基本原理)薄層層析基本原理 薄層層析是將作為固定相的支持劑均勻地鋪在支持板(一般是玻璃板)上,成為薄層,把樣品點(diǎn)到薄層上,用適宜的溶劑展開,從而使樣品各組分達(dá)到分離的層析技術(shù)。如果支持劑是吸附劑,如硅膠、氧化鋁、聚酰胺如果支持劑是吸附劑,如硅膠、氧化鋁、聚酰胺等,則稱之為等,則稱之為薄層吸附層析薄層吸附層析;如果支持劑是纖維素、硅如果

25、支持劑是纖維素、硅藻土等,層析時的主要依據(jù)是分配系數(shù)的不同,則稱之藻土等,層析時的主要依據(jù)是分配系數(shù)的不同,則稱之為薄層分配層析;為薄層分配層析;同理,如果支持劑是離子交換劑,則同理,如果支持劑是離子交換劑,則稱為薄層離子交換層析;薄層若由凝膠過濾劑制成,則稱為薄層離子交換層析;薄層若由凝膠過濾劑制成,則稱為薄層凝膠層析。稱為薄層凝膠層析。 優(yōu)點(diǎn):優(yōu)點(diǎn):u快速、展開時間短。u分離能力強(qiáng):斑點(diǎn)小而清晰。u靈敏度高:能檢出幾微克至幾十微克的物質(zhì),比紙層析靈敏10100倍。u顯色方便,能直接噴灑腐蝕性的顯色劑,如濃硫酸等。可以高溫灼燒。u應(yīng)用面廣:可用于微量成分的分析,也可作制備層析。缺點(diǎn):缺點(diǎn):R

26、f值的重現(xiàn)性比紙層析差,對生物大分子物質(zhì)的分離效果不大理想。(2 2)吸附劑的選擇與處理)吸附劑的選擇與處理 薄層層析的吸附劑種類很多。使用時應(yīng)根據(jù)欲分離物質(zhì)的種類進(jìn)行選擇。 支持劑顆粒大小要適當(dāng)。顆粒大,展開速度快。但顆粒過大時,分離效果不好;而顆粒過小,則展開速度太慢,容易出現(xiàn)拖尾現(xiàn)象。一般有機(jī)類支持劑如纖維素粉的顆料為70-140目(直徑0.1-0.2mm),薄層厚度為1-2mm;無機(jī)類支持劑如氧化鋁 、硅膠等的顆粒一般為150-300目,薄層厚度為0.25-1mm。 在薄層層析中,使用較多的是硅膠、氧化鋁等吸附劑,其處理方法同吸附柱層析。同樣,用離子交換劑,凝膠過濾劑等為支持劑時,支持

27、劑均要按柱層析處理填料的相應(yīng)方法處理。 (3)展開劑的選擇)展開劑的選擇 薄層層析所用展開劑主要是低沸點(diǎn)的有機(jī)溶劑,一般使用23種組分的多元溶劑系統(tǒng)。 在選擇展開劑時,應(yīng)根據(jù)展開劑的極性、被測物的極性及吸附劑的活性三個方面來考慮。三角圖形法可作為一個初步估計的方法。通過試驗選擇展開劑,常用下面兩種方法: 微量圓環(huán)法 載玻片法 (4 4)薄層板的制作)薄層板的制作 支持板要表面平整、光滑,用前應(yīng)洗凈、 干燥。 常用的薄層板有硬板(濕板)與軟板(干板)之分。在支持劑中加入粘合劑(鍛石膏、淀粉、羧甲基纖維素鈉鹽等),調(diào)成糊狀物所制成的薄層板為硬板,用粉狀支持劑直接制成的薄層板為軟板。硬板粘牢在支持板

28、上,調(diào)成糊狀物噴顯色劑時不會沖散,可以直立展開,而軟板只能接近水平展開。 薄層板常用的制作方法有:薄層板常用的制作方法有: 1.1.浸涂法浸涂法:將玻璃板在調(diào)好的支持劑漿液中浸一下,使?jié){液在玻璃板上形成薄層。 2. 2.噴涂法:噴涂法:用噴霧器將調(diào)好的漿液噴在玻璃板上,形成薄層。 3. 3.傾斜涂布法:傾斜涂布法:將調(diào)好的支持劑漿液倒在玻璃板上,然后將玻璃板前后左右傾斜,使支持劑漫布于整塊玻璃板上而形成薄層。 4.4.推鋪法推鋪法:在一根玻璃棒的兩端適當(dāng)距離處分別繞幾圈膠布條,膠布條的圈數(shù)視所需薄層厚度而定,然后把準(zhǔn)備好的支持劑倒在玻璃板上,用玻璃棒壓在玻璃板上,將支持劑均衡地向一個方面推動,

29、而制成薄層。 推鋪法既適用于干板的涂布和濕板制作。其他方法只能用于濕板制作。 濕板制作中的一個重要環(huán)節(jié)是調(diào)漿,一般支持劑與蒸餾水或緩沖液之比一般為1 2至1 2.5 。調(diào)漿時要調(diào)和均勻,但不宜用力過猛,以免產(chǎn)生氣泡而影響分離效果。 薄層板涂好后,讓其自然干燥后方能使用。若為吸附薄層層析,制好板后還需加熱活化,目的是使其減少水分而具有一定有吸附能力。 (5 5)層析方法)層析方法 1.1.點(diǎn)樣點(diǎn)樣 點(diǎn)樣操作與紙上層析相似。點(diǎn)樣前,先將制好的薄層修整一下,然后在距一端2cm左右處劃 一原線,并每隔2cm左右劃一原點(diǎn)。樣品用合適的溶劑溶解,吸附薄層層析一般用氯仿、乙醇等有機(jī)溶劑溶解,不宜用水溶解。點(diǎn)

30、樣可用微量注射器,或微量吸管、毛細(xì)管。點(diǎn)樣量一般在50g 之內(nèi),點(diǎn)樣體積不宜超過20L。樣品液可直接點(diǎn)在薄層板的原點(diǎn)上。也可點(diǎn)在圓形濾紙片上(直徑2-3mm),再把濾紙片小心地放在薄層板原點(diǎn)上,并加少許可溶性淀粉糊,使濾紙片粘牢在薄層板上。 2.2.展開展開 展式方式與紙層析一樣,有上行法、下行法等,但軟板薄層只能近水平展開(與水平成10o-20o)。 吸附薄層層析所用展開劑主要是低沸點(diǎn)的有機(jī)溶劑,一般采用2-3種組分的多元溶劑系統(tǒng)。 展開劑的選擇是根據(jù)被分離物極性、溶劑的極性以及支持劑的特性三方面來考慮。分配薄層層析展開劑的選擇與分配薄層層析展開劑的選擇與紙上層析相似。紙上層析相似。離子交換

31、薄層層析、凝膠過濾薄層離子交換薄層層析、凝膠過濾薄層層析展開劑的選擇則與相應(yīng)柱層析的洗脫劑的選擇層析展開劑的選擇則與相應(yīng)柱層析的洗脫劑的選擇相同。相同。 3.顯色顯色 薄層層析展開后,如果樣品本身有顏色,就可直接看到斑點(diǎn)所在位置。若是無色物質(zhì) ,則需加以顯色。顯色方法與紙層析一樣,可用顯色劑顯色,也可用紫外光顯色。此外,如果薄層板是由無機(jī)物質(zhì)制成的,還可以用強(qiáng)腐蝕性的顯色劑,如硫酸、硝酸、鉻酸或它們的混合物,這些強(qiáng)酸幾乎可以使所有有機(jī)化合物變?yōu)樘?,而成黑色斑點(diǎn),但不能用于定量分析。4.4.定性與定量分析定性與定量分析 薄層層析法與紙層析一樣,用Rf值來表示被分離物質(zhì)在薄層上的位置,與已知標(biāo)準(zhǔn)物

32、質(zhì) 的Rf對照,可進(jìn)行定性分析。 定量分析時,可把斑點(diǎn)所在位置的支持劑連同物質(zhì)一起刮下,然后用適當(dāng)溶液將其從支持劑上溶解下來,再測定其含量。用目測法比較樣品斑點(diǎn)和對照品斑點(diǎn)的顏色深度和面積大小, 或測量斑點(diǎn)的面積,可以進(jìn)行半定量分析和限度檢查,有條件時,可用薄層掃描儀進(jìn)行定量分析。 http:/ 芍藥甙薄層層析掃描圖 圖2 丹皮酚薄層層析掃描圖 1 1、為什么不能用開裂的薄板來展開?、為什么不能用開裂的薄板來展開? 2 2、薄板展開時如果展開缸不密閉會引起什、薄板展開時如果展開缸不密閉會引起什么結(jié)果?么結(jié)果? 3 3、要分離一個酸性化合物,使用哪種吸附、要分離一個酸性化合物,使用哪種吸附劑比較

33、好?劑比較好?4、吸附柱層析(1)基本原理(2) 吸附劑的選擇(3) 洗脫滌的選擇(4) 操作 (1)基本原理)基本原理 將吸附劑填裝在玻璃或不銹鋼管中,構(gòu)成層析柱,層析時欲分離的樣品自柱頂加入,當(dāng)樣品溶液全部流入吸附層析柱后,再加入溶劑沖洗。沖沖洗的過程稱為洗脫,洗的過程稱為洗脫,加入的溶劑稱為洗脫加入的溶劑稱為洗脫劑。劑。 在洗脫過程中,柱內(nèi)不斷地發(fā)生解吸、吸附,再解吸、再吸附的過程。即被吸附的物質(zhì)被溶劑解吸而隨溶劑向下移動,又遇到新的吸附劑顆粒被再吸附,后面流下的溶劑又再解吸而使其下移動。經(jīng)過一段時間以后,該物質(zhì)會向下移動一定距離。此距離的長短與吸附劑對該物質(zhì)的吸附力以及溶劑對該物質(zhì)的解

34、吸(溶解)能力有關(guān)。不同的物質(zhì)由于吸附力和解吸力不同 ,移動速度也不同。吸附力弱而解吸力強(qiáng)的物質(zhì),移動速度就較快。經(jīng)過適當(dāng)?shù)臅r間以后,不同的物質(zhì)各自形成區(qū)帶,如果被分離的是有色物質(zhì)的話,就可以清楚地看到色帶(色層)。 如果被吸附的物質(zhì)沒有顏色,可用適當(dāng)?shù)娘@色劑或紫外光觀察定位,也可用溶劑將被吸附物從吸附柱洗脫出來,再用適當(dāng)?shù)娘@色劑或紫外光檢測,以洗脫液體積對被洗脫物質(zhì)濃度作圖,可得到洗脫曲線。吸附柱層析成敗的關(guān)鍵是選擇合適的吸附劑、洗脫劑和操作方式。 (2) 吸附劑的選擇 常用的吸附劑有極性的和非極性的兩種。羥基磷灰石、硅膠、氧化鋁和人造沸石屬前者,活性炭屬后者。在實(shí)踐中不論選擇那種類型的吸附

35、劑,都應(yīng)具備表面積大、顆粒均勻、吸附選擇性好、穩(wěn)定性強(qiáng)和成本低廉等性能。 在選擇具體吸附劑時,主要是根據(jù)吸附劑本身和被吸附物質(zhì)的理化性質(zhì)進(jìn)行的。一般來說, 極性強(qiáng)的吸附劑易吸附極性強(qiáng)的物質(zhì),非極性的吸附劑易吸附非極性的物質(zhì)。但是為了便于解吸附,對于極性大的分離物,應(yīng)選擇極性小的吸附劑,反之亦然。理想的吸附劑必需經(jīng)過多次試驗才能獲得。 1.羥基磷灰石 羥基磷灰石Ca5(PO4)3OH2,簡稱HA的吸附容量高,穩(wěn)定性好(在T85,pH5.5-10.0均可使用),因此在制備及純化蛋白質(zhì)、酶、核酸、病毒和其它生命物質(zhì)方面得到了廣泛的應(yīng)用。有時有些樣品如有時有些樣品如RNARNA、雙鏈、雙鏈DNADNA

36、、單鏈、單鏈DNADNA和雜合型雙鏈和雜合型雙鏈DNA-RNADNA-RNA等,等,經(jīng)過一次經(jīng)過一次HAHA柱層析,就能達(dá)到有效的分離。柱層析,就能達(dá)到有效的分離。 使用HA作為固定相基質(zhì)的注意事項: (1) HA系干粉時,要先在蒸餾水中浸泡,使其膨脹度(水化后所占有的體積)達(dá)到2-3mL/克后,再按16體積加入緩沖液懸浮,以除去細(xì)小顆粒; (2) HA懸浮液須用旋渦振蕩器混合,若用磁棒或玻棒攪拌時,HA的晶體結(jié)構(gòu)會被破壞; (3) 忌用檸檬酸緩沖液和pH5.5的緩沖液。當(dāng)用過的HA層析柱再生時,要先挖去頂部的一層HA,然后用一倍床體積的1mol/L NaCl溶液洗滌,接著用4倍床體積的平衡液

37、洗滌平衡,如此處理后即可使用; (4) 就操作容量來說,細(xì)顆粒HA比粗的大。而從分辨率比較,細(xì)的比粗的好。用細(xì)顆粒HA層析時,柱子直徑應(yīng)大些才能達(dá)到滿意的流速。 2. 2. 硅膠硅膠 最常用的吸附劑,通常用SiO2.xH2O表示,是具有硅氧交聯(lián)結(jié)構(gòu),表面有許多硅醇基的多孔性微粒。硅醇基可與極性化合物或不飽和化合物形成氫鍵而使硅膠具較強(qiáng)的吸附力。 u水能與硅膠表面羥基結(jié)合而使其失去活失去活性性,經(jīng)加熱可被除去的水稱自由水,若自由水含量達(dá)17%以上,則吸附力極低,此時,硅膠只能用于分配層析。若將硅膠在105-110加熱30min ,吸附能力顯著增強(qiáng),這一過程稱為活化活化。如果將硅如果將硅膠加熱到膠

38、加熱到500,硅醇基結(jié)構(gòu)會變成硅,硅醇基結(jié)構(gòu)會變成硅氧烷結(jié)構(gòu),吸附能力顯著下降。氧烷結(jié)構(gòu),吸附能力顯著下降。 u硅膠具有微酸性,適用于分離酸性和中性物質(zhì),如有機(jī)酸、氨基酸、甾體等。3.氧化鋁 分酸性、堿性和中性酸性、堿性和中性三種,酸性氧化鋁(pH4-5)適合于分離酸性化合物,堿性氧化鋁(pH9-10)適合于分離堿性化合物,中性氧化鋁(pH7)適合于分生物堿、揮發(fā)油、萜類、甾體及在酸、堿中不穩(wěn)定的酯類等化合物。 氧化鋁用前也需脫水活化氧化鋁用前也需脫水活化,通常于400高溫下加熱6h,使氧化鋁的含水量在0%-3%之間, 可得到級或級氧化鋁,但溫度過高也會破壞氧化鋁的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。4.大孔吸附樹脂和

39、聚酰胺近年用于中藥活性成分的分離。 (3) (3) 洗脫滌的選擇洗脫滌的選擇 洗脫劑指的是溶解被吸附樣品和平衡固定相的溶劑。合適的洗脫劑應(yīng)符合下列條件: 純度較高; 穩(wěn)定性好; 能較完全洗脫所分離的成分; 黏度??; 易和所需要的成分分開。 u洗脫劑根據(jù)分離物中各成分的極性、溶解度和吸附劑的活性來選擇。洗脫劑的濃度大小和極性強(qiáng)弱的選擇,需通過試驗確定。 u選擇洗脫劑的順序是由極性小到極性大(正向?qū)游?。當(dāng)把極性小的洗脫劑換成極性大的時,宜先將極性大的和極性小的洗脫劑混合使用,濃度則由低到高。u總之,選用洗脫劑的原則是能較完全地洗脫所要分離的成分,并力求用量少、洗脫時間短。 (4) 操作 柱層析的

40、設(shè)備主要有層析柱、部分收集器、磁力攪拌器和恒流泵。有條件時,配置一臺檢測儀和一臺記錄儀就構(gòu)成一個完整的層析系統(tǒng)。 1.1.層析柱層析柱 層析柱是下端有細(xì)口并帶有篩板的玻管。柱的直徑與長度之比,一般為110- 140。采用極細(xì)吸附劑裝柱時,宜用比例大的層析柱。反之,則宜用比例小的層析柱。這樣有利于節(jié)省時間和提高分辨率。層析柱的床體積是由吸附劑的量和膨脹度決定的。 2.2.吸附劑的用量吸附劑的用量 吸附劑的用量是根據(jù)其自身的操作容量和分離物中各成分的性質(zhì)決定的。當(dāng)操作容量高時, 吸附劑用量少。一般吸附劑的用量為被分離樣品的30-50倍。若樣品中各成分的性質(zhì)相似難以分開時,則吸附劑用量應(yīng)增大,有時大

41、于樣品的100倍 3.3.裝柱裝柱 裝柱的方法分干裝法和濕裝法干裝法和濕裝法兩種。干裝法系直接加吸附劑到柱中,然后倒入溶劑。此法不易將氣泡排盡。而濕裝法系先加適量溶劑到柱內(nèi), 排走其中的空氣,然后把預(yù)先用溶劑浸泡好的吸附劑攪勻,隨即將此懸浮液連續(xù)傾入柱中,待其自然沉降至柱高的1/4-1/3時打開柱下端口,讓溶劑慢慢流出,使柱上端懸浮液徐徐下降至需要的高度。吸附劑表面要平整,應(yīng)使其一直浸沒在溶劑中,嚴(yán)防氣泡產(chǎn)生。 裝好的層析柱應(yīng)立即與洗脫劑連接,在一定的操作壓下(貯液器內(nèi)液面與層析柱出口之間的壓力差),控制其流速,讓2-3倍柱體積的洗脫劑流過固定相,使其達(dá)到平衡,也使固定相高度恒定或離子強(qiáng)度與洗

42、脫劑一致。4. 4. 上樣和洗脫上樣和洗脫 經(jīng)過平衡的層析柱,當(dāng)平衡液流到與固定相表面一致位置時,用滴管輕輕地把樣品溶液加到固定相表面,要盡量避免沖動基質(zhì)。加入樣品液的體積一般應(yīng)小于床體積的1/2 (當(dāng)加入的樣品量相同時,體積越小越有利于提高分辨率)。待樣品液的液面流到固定相表面時,用滴管加入洗脫劑(其體積用液面距固定相表面的高度約5厘米計),并在柱上端與裝有洗脫劑的貯液瓶連接開始冼脫。同時在柱下端與部分收集器接通,立即進(jìn)行分級收集(按體積或時間分管收集)。u隨后將收集的每管溶液進(jìn)行濃度或活性測定。u根據(jù)測定結(jié)果,即可繪制出洗脫曲線(以管號或洗脫體積為橫坐標(biāo),以每管溶液中樣品的濃度或活性為縱坐

43、標(biāo),有合適的檢測器和記錄儀時,洗脫液流經(jīng)檢測器再收集,用記錄儀可自動繪制洗脫曲線。 http:/ 理想的洗脫曲線如圖所示。圖中的峰均呈對稱形,二者沒有重疊,這表明樣品液中的組分已完全分開。層析峰的面積(FEG)、峰高(BE)和半峰高寬度(HI)等參數(shù)是定性、定量洗脫物的依據(jù)。為了獲得滿意的分離結(jié)果,洗脫液的流速務(wù)為了獲得滿意的分離結(jié)果,洗脫液的流速務(wù)必恰當(dāng)控制。必恰當(dāng)控制。n 如果太快,洗脫物在兩相中的平衡過程不完全;n 如果太慢,洗脫物會擴(kuò)散。n 若峰與峰之間有重疊,宜降低洗脫劑的強(qiáng)度,n 若峰間距離過大,或某些成分不能洗脫時,宜加 大洗脫劑的強(qiáng)度(極性),n 成分復(fù)雜時,可采用洗脫劑由弱到

44、強(qiáng)的梯度洗脫 (方法見離子交換層析)。 4 離子交換層析一、基本原理一、基本原理二、離子交換劑二、離子交換劑三、操作三、操作 離子交換劑是由基質(zhì)基質(zhì)、電荷基團(tuán)電荷基團(tuán)(或功能基團(tuán))和反離子反離子構(gòu)成的,基質(zhì)與電荷基團(tuán)以共價鍵連接,電荷基因與反離子以離子鍵結(jié)合。 離子交換劑與水溶液中離子或離子化合物的反應(yīng)主要以離子交換方式進(jìn)行,假設(shè)以RA+代表陽離子交換劑,其中A+為反離子,A+能夠與溶液中的陽離子B+發(fā)生可逆的交換反應(yīng),反應(yīng)式為:RA+B+ RB+A+ 一、一、基本原理基本原理 離子交換層析是在以離子交換劑為固定相,液體為流動相的系統(tǒng)中進(jìn)行的。此法廣泛應(yīng)用于很多生化物質(zhì)(例如氨基酸、多肽、蛋白

45、質(zhì)、糖類、核苷和有機(jī)酸等)的分析、制備、純化,以及溶液的中和、脫色等方面。離子交換劑對溶液中不同離子具有不同的結(jié)合力,離子交換劑對溶液中不同離子具有不同的結(jié)合力,它的大小是由離子交換劑的選擇性決定的它的大小是由離子交換劑的選擇性決定的。n強(qiáng)酸性(陽性)離子交換劑對H+的結(jié)合力比對Na+ 的??;n強(qiáng)堿性(陰性)離子交換劑對OH-的結(jié)合力比對Cl- 的小得多;n弱酸性離子交換劑對H+的結(jié)合力遠(yuǎn)比對Na+的大;n弱堿性離子交換劑對OH-的結(jié)合力比對Cl-的大。在應(yīng)用離子交換劑時,采用何種反離子進(jìn)行電荷平在應(yīng)用離子交換劑時,采用何種反離子進(jìn)行電荷平衡是決定吸附容量的重要因子之一。衡是決定吸附容量的重要

46、因子之一。離子交換劑與各種水合離子(離子在水溶液中發(fā)生水化作用形成的)的結(jié)合力與離子的電荷量成正比,而與水合離子半徑的平方成反比。u 離子價數(shù)越高,結(jié)合力越大。離子價數(shù)越高,結(jié)合力越大。u 在離子間電荷相同時,水合離子半徑越小,在離子間電荷相同時,水合離子半徑越小,結(jié)合力亦越大結(jié)合力亦越大。氨基酸的分離過程氨基酸的分離過程二、離子交換劑二、離子交換劑 離子交換劑應(yīng)滿足的基本條件有:離子交換劑應(yīng)滿足的基本條件有: 有高度的不溶性。即在各種溶劑中不發(fā)生溶解; 有疏松的多孔結(jié)構(gòu)或巨大的表面積,使交換離子能在交換劑中進(jìn)行自由擴(kuò)散和交換; 有較多的交換基團(tuán); 有穩(wěn)定的物理化學(xué)性質(zhì)。在使用過程中,不因物理

47、或化學(xué)因子的變化而發(fā)生分解和變形等現(xiàn)象。 ( (一一) ) 離子交換劑的種類離子交換劑的種類 根據(jù)離子交換劑中基質(zhì)的組成和性質(zhì),可將其分成兩大類: 1. 1. 疏水性離子交換劑疏水性離子交換劑 疏水性離子交換劑中的基質(zhì)是人工合成的、與水結(jié)合力較小的樹脂。常用的樹脂是由苯乙烯和二乙烯苯合成的聚合物,其中二乙烯苯是交聯(lián)劑,能把聚乙烯苯直鏈化合物連接成類似海綿狀的結(jié)構(gòu),在此結(jié)構(gòu)中以共價鍵引入不同的電荷基團(tuán)。離子交換樹脂以電荷基團(tuán)的性質(zhì)分則有:離子交換樹脂以電荷基團(tuán)的性質(zhì)分則有: 陽離子交換樹脂陽離子交換樹脂 陰離子交換樹脂陰離子交換樹脂(分別包括強(qiáng)、中、弱三種電荷基團(tuán)分別包括強(qiáng)、中、弱三種電荷基團(tuán))

48、 螯合離子交換樹脂螯合離子交換樹脂(對金屬離子有較強(qiáng)的選擇性對金屬離子有較強(qiáng)的選擇性)(1) (1) 陽離子交換劑陽離子交換劑 陽離子交換劑的電荷基團(tuán)帶負(fù)電,反離子帶正電。因此,可以與溶液中的正電荷化合物或陽離子進(jìn)行交換反應(yīng)。根據(jù)電荷基團(tuán)的強(qiáng)弱,又可將陽離子交換劑分為強(qiáng)酸型( 帶磺酸基團(tuán))、中強(qiáng)酸型(帶磷酸基團(tuán)或亞磷酸基團(tuán))和弱酸型(帶羧基的或酚基)三種。 (2) (2) 陰離子交換劑陰離子交換劑 陰離子交換劑是在樹脂中分別引入季胺季胺-N(CH-N(CH3 3) )3 3、叔胺、叔胺-N(CH-N(CH3 3) )2 2、仲胺、仲胺 -NHCH -NHCH3 3和伯胺和伯胺-NH-NH2 2

49、基團(tuán)構(gòu)成的。 當(dāng)引入季胺和叔胺基團(tuán)時,分別為強(qiáng)陰性和中強(qiáng)陰性離子交換劑。 當(dāng)引入仲胺和伯胺基團(tuán)時,為弱陰性離子交換劑。 疏水性的離子交換劑對帶電荷多和疏水性強(qiáng)的被分離物有較強(qiáng)的截留能力。陽離子交換樹脂對氨基酸的分離 2. 2.親水性離子交換劑親水性離子交換劑 這類交換劑與水的親和力較大,載體孔徑大,適合于分離生物大分子,有多種類型: (1) (1) 纖維素離子交換型纖維素離子交換型 以纖維素為基質(zhì),常用的功能基因有磷酸基(P.中強(qiáng)酸型)、磺酸乙基(SE,強(qiáng)酸型)、羧甲基(CM、弱酸型)、三乙基氨基乙基(TEAE,強(qiáng)堿型)、二乙氨基乙基(DEAE,弱堿型)、氨基乙基(AE,中等堿型)、三乙醇基氨

50、基(ECTE,中等堿型)等,可制成纖維狀、微粒、短纖維、球形四種類型。 (2) (2) 葡聚糖系離子交換劑葡聚糖系離子交換劑 以SephadexG25和G50為基質(zhì),分別引入DEAE、QAE(二乙基(二羧丙基)氨基乙基,弱堿型)、CM、SP(磺丙基、強(qiáng)酸型)等功能基因,構(gòu)成8種交換劑,交換容量較離子交換纖維素大,除離子交換作用外,還有分子篩作用,但層析時床體積隨洗脫劑離子強(qiáng)度的增加而縮小,以SephadexG50為基質(zhì)的交換劑尤其明顯,為使用帶來不便。 ( (二二) ) 離子交換劑的選擇離子交換劑的選擇 任何一種離子交換劑都不可能適用于分離所有的樣品。因此,選擇理想的離子交換劑是提高有效成分的

51、收率和分辨率的一個重要環(huán)節(jié)。 1. 1.陰、陽離子交換劑的選擇陰、陽離子交換劑的選擇 如果被分離物質(zhì)帶正電荷,應(yīng)選擇陽離子交換劑;如果被分離物質(zhì)帶負(fù)電荷,則應(yīng)選擇陰離子交換劑;如果被分離物質(zhì)為兩性離子,要按照其穩(wěn)定狀態(tài)的凈電荷來選擇交換劑。 2. 2.強(qiáng)、弱離子交換劑的選擇強(qiáng)、弱離子交換劑的選擇 強(qiáng)離子交換劑適用的pH范圍很廣。所以常用它來制備無離子水和分離一些在極端pH溶液中解離且較穩(wěn)定的物質(zhì)。 弱性離子交換劑適用的pH范圍較窄,在pH為中性的溶液中交換容量也高,用于分離生物大分子物質(zhì)時,其活性不易喪失。 3. 3.反離子的選擇反離子的選擇 離子交換劑處于電中性時往往帶有一定的反離子。為了提高交換容量,一般應(yīng)選擇結(jié)合力較小的反離子。n 強(qiáng)陽性和強(qiáng)陰性離子交換劑應(yīng)分別選擇強(qiáng)陽性和強(qiáng)陰性離子交換劑應(yīng)分別選擇H H型型和和 OHOH型;型;n 弱酸性和弱堿性離子交換劑應(yīng)分別選擇弱酸性和弱堿性離子交換劑應(yīng)分別選擇NaNa型型和和ClCl型。型。 4. 4.基質(zhì)的選擇基質(zhì)的選

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