薄层色谱和柱层析讲述素材.ppt

一、分配柱色谱 分配柱色谱是利用混合物中各组分在两种不相混溶的液体之间的分配系数不同，而得到分离的方法，分为正相和反相分配色谱两种类型： 正相分配色谱：以水或亲水性溶剂为固定（液）相，以水不相混溶的有机溶剂作移动相的分配色谱称为正相分配色谱。一般而言，分离水溶性或极性较大的成分，如生物碱、苷类、糖类、有机酸等化合物，常用正相分配色谱。 反相分配色谱：以亲脂性有机溶剂作固定（液）相，以水或亲水性溶剂作移动相的分配色谱称为反相分配色谱。当分离脂溶性或极性较小的成分，如高级脂肪酸、油脂、游离甾体等物质时，常用反相分配色谱。实践中有70%以上的分配色谱都采用反相色谱。 分配柱色谱的应用 分配柱色谱往往适用于分离水溶性或极性较大的组分，如生物 碱、苷类、糖类、有机酸、酚类及氨基酸的衍生物；对某些非极性 化合物，如油脂、甾体等物质，可采用反相分配柱色谱法。 应用实例：狄戈辛（异羟基洋地黄毒苷）的分离 支持剂：国产层析硅胶80?100目，加2/3量的水（以乙酸乙酯饱和），调匀，再以乙酸乙酯（水饱和）浸泡，调成稀糊状，湿法装柱，柱直径与长度比 1:2 以上。 实验方法：取样品与1 ?2倍量硅胶磨匀，加入柱顶，用水饱和的乙酸乙酯（含0.5%甲醇）洗脱，分部收集，各流分均作纸色谱及薄层色谱检查，比移值相同的流分合并，减压蒸干，以甲醇结晶，得到洋地黄毒苷、羟基洋地黄毒苷、异羟基洋地黄毒苷三种单体。 二、吸附柱色谱 吸附柱色谱是将待分离混合物样品均匀地加在装有吸附剂的柱子中，再加适当的溶剂（洗脱剂）冲洗，由于吸附剂对各组分吸附能力不同，各组分在柱中向下移动的速度不同，吸附力最弱的组分随溶剂首先流出，通过分段定量收集洗脱液而使各组分得到分离。柱色谱装置如图示。 混合物中含A、B两个组分，溶解后加至色谱柱中。开始A和B都被吸附在柱的上端，形成原始谱带。当加入洗脱剂冲洗时，A和B将随着向下流动而从吸附剂上洗脱，接着又遇到吸附剂又被吸附，又随着向下流动的洗脱剂冲洗而被洗脱，如此连续不断地被再吸附、再洗脱，经过一段时间的冲洗后，由于A、B的极性不同，在该吸附剂和洗脱剂上被吸附和被洗脱的性能也不同，最终出现A、B两个色谱带。由于A的吸附力小于B，故A 移行较快，在色谱柱下段，而B移行较慢，在柱的上段。继续用溶剂冲洗，A、B将先后被洗脱出来。分别定量收集洗脱液，用TLC跟踪检验，斑点相同的流分A、B两个纯品化合物。 1、硅胶柱色谱 层析硅胶为一多孔物质，可用通式SiO2.xH2O表示，它具有多孔性硅氧烷交联结构，由于其骨架表面具有很多游离和键合活性状态硅醇基团，硅胶能通过氢键与极性或不饱和分子相互作用。硅胶的吸附能力与硅羟基数量有关。另外，硅胶随着含水量的增加活性降低，若硅胶游离水高达17％，其吸附能力极低。 色谱用硅胶应该是中性无色颗粒，但是由于制造过程常接触强酸，故在实验前一般要检查酸性，不低于pH=5才可使用，而且使用前一般经120?C烘24h活化。 硅胶柱色谱适用范围广，能适用于非极性混合物，也能用于极性混合物，如芳香烃、萜类、甾体、生物碱、蒽醌、酚类、磷脂类、脂肪酸和氨基酸等有机物分离。 2、氧化铝柱色谱 氧化铝柱色谱是另一种最常用色谱方法。氧化铝是由Al(OH)3直接在高温下（约600?C）脱水制得，主要形成?-Al2O3。现在用于柱色谱的氧化铝商品分为中性、碱性和酸性三种。中性氧化铝适用于分离醛酮、萜类以及对酸碱不稳定的酯和内酯有机物；酸性氧化铝适用于有机酸、酸性氨基酸和酚类物质的分离，而碱性氧化铝对于分离植物中碱性成分如生物碱颇为理想，也适用于萜类、甾体、强心苷等化合物的分离。 和硅胶一样，氧化铝的活性与含水量关系极大，在一定温度下除去水分，就可以使氧化铝活化，加入一定量水即可使活性改变。氧化铝的活化比硅胶所需的温度要高得多，因而需要在高温炉中进行，常规的烘箱不能完成对氧化铝的活化。 硅胶和氧化铝均为极性吸附剂，有以下特性： 对极性物质具有较强的亲和能力。同为溶质，极性强者优先被吸附。 溶剂极性越弱，则吸附剂对溶质将表现出越强的吸附能力。溶剂极性增强，则吸附剂对溶质的吸附能力随之减弱。 溶质即使被硅胶、氧化铝吸附，但一旦加入极性较强的溶剂，又被后者置换洗脱下来。 3、活性炭柱色谱 其吸附作用与硅胶和氧化铝相反，对非极性物质具有较强的亲和力，水溶液中吸附最强，有机溶剂中较弱。一定条件下，对芳香化合物的吸附力大于脂肪族化合物，对大分子量化合物的吸附力大于小分子量化合物。利用这些吸附性的差别，可将水溶性芳香族物质与脂肪族物质分开，单糖与多糖分开，氨基酸与多肽分开。 4、聚酰胺柱色谱 聚酰胺是通过酰氨基聚合而成的一类高分子化合物，可与