1、第四章(2)5、实验操作技术、实验操作技术a、先了解样品(分子大小、酸、碱、高温下的稳定性)、先了解样品(分子大小、酸、碱、高温下的稳定性)、不同、不同pH下的电荷性质及溶解性下的电荷性质及溶解性(1)离子交换剂的选择)离子交换剂的选择同离子效应:同离子效应:当交换溶液的酸度很大时,阳离子交换树脂当交换溶液的酸度很大时,阳离子交换树脂的解离将受到抑制,交换能力急剧下降的解离将受到抑制,交换能力急剧下降通常:通常:强酸性阳离子交换树脂应用的交换溶液:强酸性阳离子交换树脂应用的交换溶液:pH2;弱酸性阳离子交换树脂应用的交换溶液:弱酸性阳离子交换树脂应用的交换溶液:pH6;强碱性阴离子交换树脂应用
2、的交换溶液:强碱性阴离子交换树脂应用的交换溶液:pH12;弱碱性阴离子交换树脂应用的交换溶液:弱碱性阴离子交换树脂应用的交换溶液:pH7。b、离子交换剂对不同组分的交换能力的差异、离子交换剂对不同组分的交换能力的差异生物大分子生物大分子交联度较小、网孔较大的离子交换纤维素、交联度较小、网孔较大的离子交换纤维素、离子交换凝胶离子交换凝胶生物碱、有机酸、氨基酸、肽生物碱、有机酸、氨基酸、肽交联度较大、交换容量交联度较大、交换容量较大的离子交换树脂较大的离子交换树脂粒度大粒度大分辨率低,适于组别分离和大规模制备分辨率低,适于组别分离和大规模制备粒度小粒度小分辨率高,适于分离分析分辨率高,适于分离分析
3、 离子价态越高、水合半径越小,交换能力越强离子价态越高、水合半径越小,交换能力越强阳离子交换树脂阳离子交换树脂有机碱:有机碱:pKb越大,亲和力越大越大,亲和力越大两性物:两性物:pI(等电点)越大,亲和力越大(等电点)越大,亲和力越大阴离子交换树脂阴离子交换树脂有机酸:有机酸:pKa越小,亲和力越大越小,亲和力越大两性物:两性物:pI(等电点)越小,亲和力越大(等电点)越小,亲和力越大(2)离子交换剂的处理)离子交换剂的处理商品离子交换剂含杂质,需处理除去:商品离子交换剂含杂质,需处理除去:a、离子交换树脂的处理、离子交换树脂的处理b、离子交换纤维素的处理、离子交换纤维素的处理 先用水多次浸
4、泡悬浮,除去细碎粉末及水溶性杂质;再先用水多次浸泡悬浮,除去细碎粉末及水溶性杂质;再用用2 mol/L HCl、NaOH反复浸泡清洗去除水不溶物,直至反复浸泡清洗去除水不溶物,直至清洗液为无色澄清。清洗液为无色澄清。i、水洗,与上相似。、水洗,与上相似。ii、0.5 mol/L HCl、NaOH反复浸泡清洗水洗,并转化为反复浸泡清洗水洗,并转化为盐型(盐型比酸型、碱型易平衡;盐型(盐型比酸型、碱型易平衡;H+、OH亲和力太大,亲和力太大,样品不易将其交换下来)。样品不易将其交换下来)。iii、调、调pH:初始缓冲液充分平衡,在其它容器中先调至所:初始缓冲液充分平衡,在其它容器中先调至所需需pH
5、再装柱再装柱(3)交换过程)交换过程动态法动态法柱层析。柱层析。阶段洗脱阶段洗脱几个不同洗脱能力的缓冲溶液相继洗脱。几个不同洗脱能力的缓冲溶液相继洗脱。梯度洗脱梯度洗脱离子强度和离子强度和pH连续变化的缓冲体系洗脱连续变化的缓冲体系洗脱(4)洗脱)洗脱静态法静态法离子交换剂与样品混合搅拌,平衡离子交换剂与样品混合搅拌,平衡1h后离心。后离心。(五)排阻层析(凝胶色谱)(五)排阻层析(凝胶色谱)固定相:凝胶(凝胶过滤层析、分子筛层析)固定相:凝胶(凝胶过滤层析、分子筛层析)骨架是线状高分子化合物,线与线之间交联连接骨架是线状高分子化合物,线与线之间交联连接 分两大类:分两大类:以水为洗脱液、用于
6、生物大分子分离纯化的凝胶以水为洗脱液、用于生物大分子分离纯化的凝胶天然琼天然琼脂粉凝胶,合成聚丙烯酰胺凝胶脂粉凝胶,合成聚丙烯酰胺凝胶 以有机溶剂为洗脱剂、用于分离生物小分子、有机多聚物以有机溶剂为洗脱剂、用于分离生物小分子、有机多聚物交联聚苯乙烯、交联氯丁橡胶等交联聚苯乙烯、交联氯丁橡胶等1、凝胶的种类和结构、凝胶的种类和结构(1)种类)种类(2)结构)结构a、葡聚糖凝胶、葡聚糖凝胶 由葡萄糖和甘油通过醚桥由葡萄糖和甘油通过醚桥(-O-CH2-CHOH-CH2-O-)相交联而成相交联而成的多孔性网状结构,在水、盐、弱酸性、碱性溶液中稳定;强酸性的多孔性网状结构,在水、盐、弱酸性、碱性溶液中稳
7、定;强酸性(pH2)溶液中水解)溶液中水解 孔径的大小取决于交联度:孔径的大小取决于交联度:交联度小,网状结构疏松,机械强度差,孔隙大,易吸水膨胀交联度小,网状结构疏松,机械强度差,孔隙大,易吸水膨胀 商品名:商品名:Sephadex 商品凝胶按交联度大小分类:如:商品凝胶按交联度大小分类:如:Sephadex G-25G凝胶,凝胶,25吸水量的吸水量的10倍,倍,2.5 ml/gb、聚丙烯酰胺凝胶、聚丙烯酰胺凝胶 商品名:商品名:Bio-Gel P 常用型号:常用型号:P-2P-300 不溶于水和普通有机溶剂,对浓盐、盐酸胍及尿素稳定不溶于水和普通有机溶剂,对浓盐、盐酸胍及尿素稳定 适用适用
8、pH范围:范围:211 用于水溶性生物分子的分离纯化。用于水溶性生物分子的分离纯化。c、琼脂糖凝胶、琼脂糖凝胶 琼脂糖琼脂糖从天然琼脂中分离制备的链状多糖从天然琼脂中分离制备的链状多糖 商品名:瑞典:商品名:瑞典:Sepharose;美国:;美国:Bio-Gel A;英国:英国:Segavac;丹麦:丹麦:Gelarose 琼脂糖凝胶具有良好的惰性,不带电荷,在层析时对生物大分琼脂糖凝胶具有良好的惰性,不带电荷,在层析时对生物大分子几乎无非专一性吸附;对盐酸胍及尿素等变性剂稳定。但当温子几乎无非专一性吸附;对盐酸胍及尿素等变性剂稳定。但当温度高于度高于50时不稳定,适用温度:时不稳定,适用温度
9、:040,适用,适用 pH 4 9。凝胶内部具有较大的网孔,工作范围较大。凝胶内部具有较大的网孔,工作范围较大。分离相对分子质量超过分离相对分子质量超过400000的样品的样品2、凝胶层析的原理、凝胶层析的原理 由于凝胶网孔半径的限制,大分子将不能渗入凝胶颗粒由于凝胶网孔半径的限制,大分子将不能渗入凝胶颗粒内部,在凝胶间隙移动,并随溶剂一起从柱底先行流出;内部,在凝胶间隙移动,并随溶剂一起从柱底先行流出;小分子可自由渗入凝胶颗粒内部,通过色谱柱时,阻力增小分子可自由渗入凝胶颗粒内部,通过色谱柱时,阻力增大,流速变缓,将较晚流出。大,流速变缓,将较晚流出。洗脱顺序:大分子、中分子、小分子洗脱顺序
10、:大分子、中分子、小分子 仅与被分离物质分子大小和凝胶孔径有关。仅与被分离物质分子大小和凝胶孔径有关。0Kd1 Kd=0:完全被排阻:完全被排阻 Kd=1:胶内外浓度相等:胶内外浓度相等 0 Kd 1:凝胶对组分分子产生了非特异性吸附:凝胶对组分分子产生了非特异性吸附分配系数:分配系数:分配系数分配系数与溶质分子大小及凝胶孔径有关与溶质分子大小及凝胶孔径有关3、凝胶层析的特点、凝胶层析的特点(1)设备简单、操作方便、周期短、回收率高)设备简单、操作方便、周期短、回收率高(2)层析后无需对凝胶再生处理)层析后无需对凝胶再生处理(3)分离效果好,重复性好(凝胶是一种不带电荷的惰)分离效果好,重复性
11、好(凝胶是一种不带电荷的惰性载体,不与溶质发生化学反应)性载体,不与溶质发生化学反应)(4)洗脱条件温和,有效成分不易失活。)洗脱条件温和,有效成分不易失活。4、应用、应用(1)生化常规分离分析)生化常规分离分析(2)蛋白质、多肽、氨基酸、多糖等水溶性成分分离)蛋白质、多肽、氨基酸、多糖等水溶性成分分离(3)不同类型有机物包括脂溶性成分(羟丙酰基交链葡)不同类型有机物包括脂溶性成分(羟丙酰基交链葡聚糖(聚糖(sephadex LH-20)(4)测定生物大分子的分子量)测定生物大分子的分子量(5)样品脱盐、浓缩等)样品脱盐、浓缩等5、应用实例、应用实例(1)豆薯种籽中一种抗真菌蛋白的分离纯化)豆
12、薯种籽中一种抗真菌蛋白的分离纯化 生物化学与分子生物学理学报,生物化学与分子生物学理学报,1999,6:1006,郝,郝冰等冰等(2)人参培养活性细胞中活性六糖的分离)人参培养活性细胞中活性六糖的分离 生物化学与生物物理学报,生物化学与生物物理学报,1996,6:600,邓斌等,邓斌等(3)红栓菌多糖相对分子量的测定)红栓菌多糖相对分子量的测定 生物化学与分子生物学理学报,生物化学与分子生物学理学报,1999,6:740,沈萍,沈萍萍等萍等 三、薄层层析(三、薄层层析(Thin Layer Chromatography,TLC)1、原理、原理 吸附、分配吸附、分配2、吸附剂、吸附剂(1)常用吸
13、附剂:氧化铝、硅胶、聚酰胺等)常用吸附剂:氧化铝、硅胶、聚酰胺等(2)粒度)粒度 比柱层析细,比柱层析细,250目,粒度均匀目,粒度均匀 太粗,分离效果差,太细,难以铺层太粗,分离效果差,太细,难以铺层(3)活度:)活度:II III级级(4)厚度)厚度 湿法,分析用:湿法,分析用:0.25 mm 干法,分析用:干法,分析用:0.25-0.50 mm3、展开剂展开剂 低沸点有机溶剂,选择原则同吸附柱层析低沸点有机溶剂,选择原则同吸附柱层析(1)化合物结构与)化合物结构与R f值的关系值的关系 在色谱中一个化合物所在色谱中一个化合物所移动的距离与溶剂前沿的移动的距离与溶剂前沿的距离之比。距离之比
14、。(0.01R f0.99)斑点斑点展开剂前沿展开剂前沿原点原点 吸附薄层层析:吸附薄层层析:化合物极性小,化合物极性小,Rf值大值大 展开剂极性越大,同一化合物展开剂极性越大,同一化合物Rf值大值大获得真实获得真实Rf的条件:的条件:c、展开剂的前沿能正确测定、展开剂的前沿能正确测定b、固定相和展开剂均无梯度变化、固定相和展开剂均无梯度变化a、展开室密闭、板周围被展开剂蒸气饱和、展开室密闭、板周围被展开剂蒸气饱和Rf组分性质、薄层板活性、展开剂性质、温度等有关,组分性质、薄层板活性、展开剂性质、温度等有关,若要使其重现,需要控制实验条件若要使其重现,需要控制实验条件相对比移值:相对比移值:同
15、一薄层板上、相同展开条件下被分离组分同一薄层板上、相同展开条件下被分离组分a与参比物与参比物质质s的比移值之比的比移值之比相对比移值的重复性和可比性比比移值好相对比移值的重复性和可比性比比移值好(2)展开剂的选择展开剂的选择 不与样品起化学反应不与样品起化学反应 对显色剂无不良影响对显色剂无不良影响 组分恒定组分恒定,不因温度的不因温度的变化而变化变化而变化 被分离物的被分离物的Rf值在值在0.05 0.85,二种成分的二种成分的Rf 值之差大于值之差大于0.05,以免斑,以免斑点重叠。鉴定单一化合物点重叠。鉴定单一化合物Rf值在值在0.4 0.6,斑点圆而,斑点圆而集中,界线清晰,分布适集中
16、,界线清晰,分布适中。中。若大部分斑点近于起始若大部分斑点近于起始线,表明溶剂极性太小,应线,表明溶剂极性太小,应加大极性溶剂的比例。加大极性溶剂的比例。某化合物用某化合物用10ml氯仿作展氯仿作展开剂,薄层色谱后其开剂,薄层色谱后其Rf值很值很小,接近于起始线,该如何小,接近于起始线,该如何处理处理?加大展开剂的极性加大展开剂的极性:改改变组成变组成:如氯仿如氯仿-丙酮,氯仿丙酮,氯仿-甲醇,甲醇,改变配比改变配比:如:如:9:1,8:2,5:5(3)展开形式)展开形式 单向,双相和连续展开单向,双相和连续展开4、化合物极性与吸附剂、展开剂的选择、化合物极性与吸附剂、展开剂的选择 非极性化合
17、物(烯、单萜、倍半萜);吸附剂:强非极性化合物(烯、单萜、倍半萜);吸附剂:强吸附剂;展开剂:弱极性(石油醚、己烷、环烷烃)吸附剂;展开剂:弱极性(石油醚、己烷、环烷烃)弱极性化合物(含氧萜、环醚、内酯、醌等);吸弱极性化合物(含氧萜、环醚、内酯、醌等);吸附剂:强吸附剂;展开剂:弱极性(石油醚附剂:强吸附剂;展开剂:弱极性(石油醚-乙酸乙乙酸乙酯酯9:1、苯、苯、苯、苯-乙酸乙酯)乙酸乙酯)中极性化合物(醇、胺、酸、酚);吸附剂:中等中极性化合物(醇、胺、酸、酚);吸附剂:中等吸附剂;展开剂:弱极性(苯吸附剂;展开剂:弱极性(苯-乙酸乙酯乙酸乙酯8:2、苯、苯-甲甲醇)醇)强极性化合物(含多
18、个强极性基团或季铵盐);吸强极性化合物(含多个强极性基团或季铵盐);吸附剂:弱吸附剂;展开剂:极性(氯仿附剂:弱吸附剂;展开剂:极性(氯仿-丙酮丙酮8:2、氯、氯仿仿-甲醇甲醇7:3)5、操作、操作(1)制板)制板 湿法(硬板)、干法(软板)湿法(硬板)、干法(软板)玻板的清洗、固定剂的准备、固定剂的涂布、固定剂玻板的清洗、固定剂的准备、固定剂的涂布、固定剂的活化的活化(2)点样)点样 样品的溶解:挥发性较高的溶剂,避免用水、甲醇样品的溶解:挥发性较高的溶剂,避免用水、甲醇(易使斑点扩散、不易挥发、影响吸附剂活性),浓度:(易使斑点扩散、不易挥发、影响吸附剂活性),浓度:1%0.01%点样直径
19、:扩散点样直径:扩散 0.1),),粗颗粒(粗颗粒(150-200目)目)难分离样品(难分离样品(Rf 0.1),),细颗粒(细颗粒(200-300目)目)(三)展开剂(三)展开剂 TLC选择,各斑点选择,各斑点 Rf相差大,斑点圆,数量多相差大,斑点圆,数量多(四)实验操作(四)实验操作 1、装柱、装柱 坚实、平整、无缝隙坚实、平整、无缝隙 尼龙筒或塑料薄膜袋(常不用玻璃管,因其吸收紫外尼龙筒或塑料薄膜袋(常不用玻璃管,因其吸收紫外线)线)2、加样、加样(1)拌样加样法)拌样加样法(2)溶液加样法)溶液加样法 迅速、盖满柱顶,轻拍,赶走气泡,保持柱顶整齐迅速、盖满柱顶,轻拍,赶走气泡,保持柱
20、顶整齐3、展开、展开 展开至柱底展开至柱底4、层带定位及分割、层带定位及分割 有色物质,根据色带有色物质,根据色带 无色物质:无色物质:UV下无荧光物质:用荧光硅胶、氧化铝,下无荧光物质:用荧光硅胶、氧化铝,UV下观察,下观察,被分离物质显暗色被分离物质显暗色 或将柱子分成若干段,或根据或将柱子分成若干段,或根据Rf值推算色带位置,刀值推算色带位置,刀片切段、刮刀挖出片切段、刮刀挖出5、洗脱、洗脱 置玻璃垂溶漏斗,以适当溶剂洗脱置玻璃垂溶漏斗,以适当溶剂洗脱6、纯度检查、纯度检查 TLC,合并相同组分合并相同组分(五)特点五)特点1、广泛应用于植化成分的制备性分离、广泛应用于植化成分的制备性分
21、离2、效果优于湿法、效果优于湿法3、分离条件可用、分离条件可用TLC探索探索4、荧光或有色物质可在、荧光或有色物质可在UV下分离切开,避免交叉下分离切开,避免交叉5、设备简单、消耗溶剂少、省时、设备简单、消耗溶剂少、省时缺点:装柱不当,效果不如湿法缺点:装柱不当,效果不如湿法五、纸层析(五、纸层析(PC)(一)原理(一)原理 把样品点在滤纸上,纸的一端浸入展开剂中,展开剂在纸上通过把样品点在滤纸上,纸的一端浸入展开剂中,展开剂在纸上通过,而使各个组分分开的色谱方法而使各个组分分开的色谱方法 载体:纸载体:纸 固定相:纸上的水固定相:纸上的水 移动相:与水不互溶的溶剂移动相:与水不互溶的溶剂 因
22、纸上因纸上6%的水以氢键与纤维素上的羟基结合,一般情况下较难的水以氢键与纤维素上的羟基结合,一般情况下较难脱去。即使是水互溶溶剂仍能与纸上的水形成类似不互溶的两相。脱去。即使是水互溶溶剂仍能与纸上的水形成类似不互溶的两相。(二)操作(二)操作(1)滤纸的选择滤纸的选择 质地均匀、无折痕、有一定机械强度质地均匀、无折痕、有一定机械强度 新华滤纸,新华滤纸,Whatman滤纸滤纸 (2)展开剂的选择展开剂的选择 同同TLC(3)点样,同点样,同TLC (4)展开和检测展开和检测 常用展开剂为水饱和的常用展开剂为水饱和的有机溶剂有机溶剂:BAW体系体系:正丁醇正丁醇-醋醋酸酸-水水(4:1:5)上行
23、上行,下行下行,双向双向,圆形圆形展开展开 荧光或显色剂显色荧光或显色剂显色 显色剂不能用腐蚀性试显色剂不能用腐蚀性试剂。剂。(三)、特点三)、特点(1)简单方便简单方便.(2)各化合物的各化合物的R f值可以在纸上记录下来值可以在纸上记录下来,作为描述化合作为描述化合物的一个参数物的一个参数.缺点缺点:(1)展开时间长展开时间长.(2)一般适于分离水溶性较大的成分(如糖类)一般适于分离水溶性较大的成分(如糖类)(3)样品量有一定限制样品量有一定限制六、真空液相层析六、真空液相层析(Vacuum Liquid Chromatography,VLC)1、原理原理 利用柱后减压,使洗脱液迅利用柱后
24、减压,使洗脱液迅速通过固定相速通过固定相。全部抽出后,。全部抽出后,再更换溶剂,进行下一个流分再更换溶剂,进行下一个流分的收集。的收集。2、特点、特点(1)综合了制备薄层色谱()综合了制备薄层色谱(PTLC)和真空抽滤技术和真空抽滤技术(2)分离速度快,几小时即可完成)分离速度快,几小时即可完成(3)减少了涡流扩散和分子扩散现象,分离效果好)减少了涡流扩散和分子扩散现象,分离效果好(4)设备简单、便宜,操作方便)设备简单、便宜,操作方便 (5)处理样品量可大可小)处理样品量可大可小(6)适用于频繁的梯度淋洗)适用于频繁的梯度淋洗 缺点:低沸点溶剂缺点:低沸点溶剂(如石油醚如石油醚)时时,易挥发
25、易挥发 七、七、气相色谱气相色谱 气体作为流动相,液体(附在载体上)作为固定相气体作为流动相,液体(附在载体上)作为固定相1、原理:、原理:分配层析,以气体作为样品化合物蒸气的载体,当它分配层析,以气体作为样品化合物蒸气的载体,当它们流过固定相时,使样品化合物得到分离的色谱方法。们流过固定相时,使样品化合物得到分离的色谱方法。2、分离流程、分离流程 色谱分析过程可用下图表示:色谱分析过程可用下图表示:刚刚进进柱柱时时A、B为为混混合合物物,随随着着流流动动相相的的流流动动,A、B渐渐渐渐拉拉开开了了距距离离。最最后后,与与固固定定相相作作用用能能力力小小的的先先离离开开色色谱谱柱柱进进入入检检
26、测测器器,在在记记录录仪仪上上出出现现A组组分分峰峰,然然后后又又出现了出现了B组分峰。组分峰。Fc AB B A B A A B 其实,色谱过程是涉及到样品在两相中的反复分配过其实,色谱过程是涉及到样品在两相中的反复分配过程,这与组分在两相中的分配系数有关。程,这与组分在两相中的分配系数有关。分配系数为两相分配达到平衡时,在固定相和流动相分配系数为两相分配达到平衡时,在固定相和流动相中的被测物的浓度之比。中的被测物的浓度之比。分配系数分配系数K与温度和压力有关,而与两相体积和样品与温度和压力有关,而与两相体积和样品浓度无关。在一定温度和压力下,某一组分在两相中的浓浓度无关。在一定温度和压力下
27、,某一组分在两相中的浓度比为一常数,即分配系数为常数。度比为一常数,即分配系数为常数。其中其中m固固、m流流分别为被测物在固定相和流动相中的总分别为被测物在固定相和流动相中的总量量(g,mol),V固固、V流流表示两相的体积,表示两相的体积,k为分配比。为分配比。k也是一个描述色谱过程的物理量,与温度、也是一个描述色谱过程的物理量,与温度、压力及压力及两相的体积有关。两相的体积有关。k值越大,即组分在固定相中的量越值越大,即组分在固定相中的量越多,相当于柱子容量越大,因此,多,相当于柱子容量越大,因此,k也称容量因子,由也称容量因子,由实验测定:实验测定:K、k都都是是达达到到平平衡衡状状态态
28、时时获获得得数数值值。K或或k值值越越大大,表表明明在在平平衡衡时时,组组分分在在固固定定相相中中浓浓度度越越大大,而而在在流流动动 相相中中的的浓浓度度越越小小,表表现现为为组组分分在在色色谱谱柱柱中中易易被被固固定定相相所所滞滞留留,流流动动较较慢慢;而而K或或k值值越越小小,则则组组分分在在固固定定相相中中的的浓浓度度就就小小,在在流流动动相相中中的的浓浓度度越越大大,易易被被流流动动相相带带出出色谱柱,这为色谱分离提供了依据。色谱柱,这为色谱分离提供了依据。3、气相色谱仪的构造、气相色谱仪的构造 单柱单气路、双柱双气路单柱单气路、双柱双气路 五部分组成:气路系统、进样系统、分离系统、检
29、测五部分组成:气路系统、进样系统、分离系统、检测系统、放大和记录系统。系统、放大和记录系统。减减压压阀阀净净化化室室稳稳压压阀阀转转子子流流量量计计压压力力表表气路系统气路系统气气化化室室进样口进样口进样系统进样系统检检测测器器放空放空 色谱柱色谱柱(分离系统分离系统)检测系统检测系统放大和放大和记录系统记录系统恒温室恒温室3、特点、特点(1)高分离效能)高分离效能 在较短的时间内可分离组成极为复杂、性质极为相似的在较短的时间内可分离组成极为复杂、性质极为相似的混合物。如:在毛细管柱中分离两天,汽油可分成混合物。如:在毛细管柱中分离两天,汽油可分成100多多种成份,所以色谱分析法是石油成份分析
30、的重要工具。另种成份,所以色谱分析法是石油成份分析的重要工具。另外,也可对同位素、顺外,也可对同位素、顺反异构体、旋光异构体进行分离反异构体、旋光异构体进行分离 分析。分析。(2)高选择性)高选择性 可以分离、分析性质极为接近的物质。如:光学异构体、可以分离、分析性质极为接近的物质。如:光学异构体、空间异构体等用常用方法(蒸馏、萃取、重结晶)无法分空间异构体等用常用方法(蒸馏、萃取、重结晶)无法分离的物质,如:离的物质,如:o,m,p 二甲苯在色谱分析中有三个相距二甲苯在色谱分析中有三个相距很近的色谱峰。很近的色谱峰。(3)高灵敏度)高灵敏度 绝对灵敏度可达绝对灵敏度可达10111013g 相
31、对灵敏度在相对灵敏度在ppb级以级以下下(4)分析速度快)分析速度快 几分钟几分钟 几十分钟几十分钟(5)应用范围广:气体、液体、固体(沸点)应用范围广:气体、液体、固体(沸点20 大气压)、高灵敏检测器、梯度大气压)、高灵敏检测器、梯度洗脱、自动扫描、自动收集洗脱、自动扫描、自动收集(2)快速)快速 比经典液相柱快数百倍比经典液相柱快数百倍(3)柱效高、分离效果好)柱效高、分离效果好 柱子细、短柱子细、短 填充剂填充剂5-7 m(一般柱:一般柱:100-150 m)各种键合填充剂(正反相)各种键合填充剂(正反相)(4)适用于气相色谱不能解决的不挥发性、热不稳定成)适用于气相色谱不能解决的不挥
32、发性、热不稳定成分分 (5)HPLC-MS,HPLC-NMR迅速解决未知物中化合物迅速解决未知物中化合物的结构的结构(6)制备)制备HPLC缺点:设备要求高、缺点:设备要求高、加压更高、对固定相要求更高、加压更高、对固定相要求更高、洗脱剂要求重蒸洗脱剂要求重蒸九、中压柱色谱九、中压柱色谱(MPLC,5-20 大气压)大气压)低压柱色谱低压柱色谱(LPLC,电电泳泳时时,阴阴离离子子在在负负极极最最后后流流出出,在在这这种种情情况况下下,不不但但可可以以按按类类分分离离,除除中中性性粒粒子子外外,同种类离子由于受到的电场力大小不一样也同时被相互分离。同种类离子由于受到的电场力大小不一样也同时被相
33、互分离。(二)分离过程(二)分离过程 电电场场作作用用下下,毛毛细细管管柱柱中中出出现现:电电泳泳现现象象和和电渗流现象。电渗流现象。(三)毛细管电泳的基本装置(三)毛细管电泳的基本装置毛细管毛细管检测器检测器高压源高压源记录仪记录仪BufferBuffer1.1.仪器简单、易自动化仪器简单、易自动化 电源、毛细管、检测器、溶液瓶电源、毛细管、检测器、溶液瓶2.2.分析速度快、分离效率高分析速度快、分离效率高 在在3 3 minmin内分离内分离3636种无机及有机阴离子,种无机及有机阴离子,4 4 min min内分离了内分离了2424种阳离子;分离柱效:种阳离子;分离柱效:10105 51
34、0107 7/m m理论塔板数;(平流型电渗流)理论塔板数;(平流型电渗流)3.3.操作方便、消耗少操作方便、消耗少 进样量极少,水介质中进行,绿色,经济;进样量极少,水介质中进行,绿色,经济;4.4.应用范围极广应用范围极广 有机物、无机物、生物、中性分子;生物大分子等;有机物、无机物、生物、中性分子;生物大分子等;分子生物学、医学、药学、化学、环境、材料等;分子生物学、医学、药学、化学、环境、材料等;5.5.浓度灵敏度低浓度灵敏度低 浓度灵敏度比浓度灵敏度比HPLCHPLC低低2 23 3个数量级,但绝对灵敏度很高。个数量级,但绝对灵敏度很高。(四)高效毛细管电泳的特点(四)高效毛细管电泳
35、的特点(五)应用(五)应用如:生物碱如:生物碱 毛细管区带电泳(毛细管区带电泳(CZE)Buffer:NaH2PO4,pH=7,分离小檗碱、巴马汀、,分离小檗碱、巴马汀、药根碱等药根碱等7种生物碱种生物碱 黄酮黄酮 胶束电动毛细管色谱(胶束电动毛细管色谱(MECC)含胶束的电解质溶液作移动相,以组分在胶束中的分含胶束的电解质溶液作移动相,以组分在胶束中的分配差异得到分离配差异得到分离五、反复循环高效液相层析(recyclied HPLC)分离结构很相似的化合物 植物紫葛(Vitis coignetiae)六、分子识别分离有效成分六、分子识别分离有效成分 主体、客体两种物质,依靠范德华力主体、客
36、体两种物质,依靠范德华力 共晶或包合物(管道状、笼状、层状)共晶或包合物(管道状、笼状、层状)碘碘-淀粉包合物:淀粉包合物:主体:直链淀粉(主体:直链淀粉(-D-葡萄糖,葡萄糖,1,4-甙键)甙键)尿素:尿素:直链烃及衍生物可形成稳定的包合物直链烃及衍生物可形成稳定的包合物硫脲:直径更大,能包合支链、环状化合物硫脲:直径更大,能包合支链、环状化合物独活(Angelica pubescens),甲氧基欧芹素 补骨脂 Psoralea corylifolia,异补骨脂 素小茴香Foemiculum vulgare,茴香醚七、双水相萃取技术七、双水相萃取技术 两种不同的水溶性聚合物溶液,浓度达到一定
37、值,形成两种不同的水溶性聚合物溶液,浓度达到一定值,形成两相(高聚物之间的不相溶性,即高聚物分子的空间阻碍两相(高聚物之间的不相溶性,即高聚物分子的空间阻碍作用,相互无法渗透,具有分离倾向)作用,相互无法渗透,具有分离倾向)化工进展,化工进展,1998,(,(1);中国药学杂志,);中国药学杂志,1999,34(7):):444八、分子蒸馏八、分子蒸馏 中草药,中草药,2001,32(6):):562九、膜分离:九、膜分离:国外医药抗生素分册,国外医药抗生素分册,2000,21(5):):212十、超滤:十、超滤:成都中医药大学学报,成都中医药大学学报,2001,24(2):):50十一、高速离心:十一、高速离心:时珍国医国药,时珍国医国药,2000,11(4):):369十二、凝絮分离:十二、凝絮分离:中国中医药信息杂志,中国中医药信息杂志,2000,7(10):):15