天然药物提取工艺课件色谱分离技术2.pptVIP

第五节 色谱分离技术 色谱法（chromatography） 利用混合物中各个组分的化学、物理性质的 差异，基于被分离物质分子在两相（一为固 定相，一为流动相）中分配系数的微小差别 进行分离。 吸附层析：以吸附剂为固定相，根据待分离物与吸附剂 之间的吸附力不同达到分离目的； 分配层析：是根据在一个由两相同时存在的溶剂系统中， 不同物质的分配系数不同而达到分离目的； 凝胶过滤层析：以具有网状结构的凝胶颗粒作为固定相， 根据物质的分子大小进行分离的一种层析方法； 离子交换层析：以离子交换剂为固定相，根据物质的带电性 质不同而进行分离的一种层析方法； 亲和层析：根据生物大分子和配体之间的特异性亲和力，将 某种配体连接在载体上作为固定相，而对能与配体 特异性结合的生物大分子进行分离的一种层析分离。 四、离子交换层析 （ion exchange chromatography，IEC） 是以离子交换剂为固定相，依据流动相 中的组分离子与交换剂上的平衡离子进行 可逆交换时的结合力大小的差别而进行分 离的一种层析方法。 R ——离子交换剂的高分子聚合物基质 X+——阳离子交换剂与高分子聚合物共价结 合的电荷基团； X-——阴离子交换剂与高分子聚合物共价结 合的电荷基团； Y+——阳离子交换剂的平衡离子； Y-——阴离子交换剂的平衡离子； A+——溶液中的离子基团； A- ——溶液中的离子基团 各种离子与离子交换剂上的电荷基团的结合是由静电力产生的，是一个可逆的过程。 离子交换层析是利用各种离子本身与离子交换剂结合力的差异，并通过改变离子强度、pH等条件改变各种离子与离子交换剂的结合力而达到分离的目的。 离子交换剂 聚苯乙烯磺酸型阳离子交换树脂 离子交换树脂的分类 交换反应 离子交换树脂的性能参数 交换容量的测定（滴定法） 离子交换结合力 强酸型阳离子交换剂（含有磺酸基-SO3H等）对各种正离子的结合力次序为： Fe3+ Al3+ Zn2+ Cu2+ Ni2+ Co2+ Fe2+ Ba2+ Cr2+ Ca2+ Mg2+ Cs+ Rb+ K+ Na+ H+ Li+ 强碱性阴离子交换剂（含季胺-N+(CH3)3等）对各种负离子的结合力次序为： 柠檬酸根 SO42- Cr2O4- I- NO3- CrO4- Br- SCN- Cl- HCOO- OH- F- CH3COO- 弱碱性阴离子交换剂对氢氧根离子(OH -)有较高的结合力，易于转变为羟型。 阳离子只能被阳离子交换剂吸附，阴离子只能被阴离子交换剂吸附；结合力大的易于吸附，难于洗脱，结合力小的难于吸附，容易洗脱； 强酸型阳离子交换树脂分离示例 （2）离子交换剂的处理和保存 使用前（一般需要处理） 干粉状的离子交换剂首先要进行膨化，将干粉在水中充分溶胀，增大颗粒的空隙，活性电荷基团充分暴露； 后用水悬浮去除杂质和细小颗粒， 再用酸碱分别浸泡，每一种试剂处理后要用水洗至中性，再用另一种试剂处理， 最后用水洗至中性。 （2）离子交换剂的处理和保存 使用前（一般需要处理） 一般阳离子树脂最后用碱处理（NaOH/NaCl） 一般阴离子树脂最后用酸处理（HCl） 酸碱浓度一般0.5mol/L，浸泡时间一般30min。 （2）离子交换剂的处理和保存 使用后再生： 同离子交换剂使用前的处理相似， 用酸碱处理再生。 离子交换树脂的保存： 应首先洗净蛋白质等杂质， 并加入适当的防腐剂， 一般加入0.02%的NaN3，4℃保存。 （3）离子交换剂的选择 选择离子交换剂时应考虑下列因素： (1)样品离子带何种电荷（交换剂电荷基团） (2)离子的浓度； (3)被分离物质相对分子量的大小（交换剂基质） (4)离子与交换剂的结合力大小； (5)离子交换剂及欲分离物质的物理化学特性等。 3、离子交换色谱的操作 装柱 离子交换剂转型（用适当的试剂处理，离子交换剂所带的可交换离子转变为我们所需要的离子，如阳离子交换剂用NaOH处理，可转为Na+型，用HCl处理，则转为H+型；阴离子交换剂用NaOH处理转为OH-型，用HCl处理转为Cl-型等）； 3、离子交换色谱的操作 溶剂或缓冲液平衡 上样 一般为柱床体积的1%-5%为宜； 洗脱和收集 洗脱液中应含有与交换剂的结合力较大的离子，以便把吸附在交换剂上的样品离子交换下来，样品中含有多种离子时，与交换剂亲和力小的首先被洗脱出来； 样品浓缩、脱盐处理。 (gel