天然药物分离技术及结构表征3-2.ppt

天然药物分离技术及结构表征 一、经典分离技术 二、色谱分离技术 三、大孔树脂分离技术 四、膜分离技术 五、分子蒸馏技术 一、大孔吸附树脂色谱的概念 以大孔吸附树脂为吸附剂和分子筛应用的柱色谱分离形式为大孔吸附树脂色谱。 二、大孔吸附树脂色谱原理 大孔吸附树脂色谱是结合吸附性和分子筛性两种原理进行物质分离的。吸附性主要来源于范德华引力和氢键作用力，分子筛性来源于大孔树脂的多孔性结构产生的渗透和过滤作用。被分离的成分根据其分子的大小不同和吸附力的差异而分离。 三、大孔吸附树脂色谱基本构成要素 大孔吸附树脂的基本构成要素:有固定相、流动相以及被分离成分。 1.固定相 （1）种类分为非极性、中等极性、极性和强极性四类。 （ 2）性质为大孔网状结构的高分子吸附剂，不溶于酸、碱及有机溶剂，在溶剂中体积会发生膨胀。 （3）根据被分离成分的极性和分子大小来选择具有不同极性大小的大孔吸附树脂，以及决定大孔吸附树脂体积膨胀大小不同的溶剂。如分离大分子的物质选择能使大孔吸附树脂体积膨胀大的溶剂；反之，选用使其体积膨胀小的溶剂。 2.流动相 （ 1）种类常用的有甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯等。 （ 2）选用非极性大孔吸附树脂选择流动相的极性越小，洗脱能力越强；极性大孔吸附树脂选择流动相的极性越大，洗脱能力越强。 四、大孔吸附树脂的类型 1.非极性吸附树脂：为苯乙烯(二乙烯苯聚合物，也称芳香族吸附剂。此类吸附树脂品种较多，如 南开大学的 上海试剂厂的 2.中等极性吸附树脂：为聚丙烯酸酯型聚合物，以多功能团的甲基丙烯酸酯作为交联剂，也称脂肪族吸附剂，如 3.极性吸附树脂：含硫氧、酰胺等基团 4.强极性吸附树脂：含氨基、吡啶、氧化氮等极性基团 五、大孔吸附树脂色谱的操作技术 1.树脂预处理 将新购树脂用丙酮加热回流提取以去除杂质，并用水和乙醇浸泡过夜待用的过程。 2.装柱 将浸泡过夜的树脂用湿法装柱，然后用95%的乙醇流洗柱床，至流出液与水混合无白色浑浊为止，再用去离子水洗至无醇味。 3.药液的上柱吸附 (1)药液上柱前的预处理 。 (2)泄漏曲线与吸附容量的考察 (3)上柱工艺条件的筛选 影响树脂吸附性能的因素有诸多方面，其中最基本的是树脂自身因素，包括树脂的骨架结构、功能基性质及其极性等。此外，样品pH值、浓度、吸附柱径高比及上样流速等条件均不同程度地影响树脂的吸附性能。 ①上样溶液的pH值 上样溶液pH值对吸附和分离效果至关重要，根据化合物结构特点，灵活改变溶液pH值，可使提纯工作达到理想效果。 不同pH 值的吸附量和产品中黄酮含量比较 ②药液浓度、流速及树脂柱径高比等因素也直接影响了大孔吸附树脂的吸附性能。 4.树脂的解吸分离 由于树脂极性强弱不同，解吸分离时对洗脱剂极性大小的要求也不同。洗脱剂选择基本要求依据“相似相溶”原理。 (1)非极性大孔树脂，洗脱剂极性越小，其洗脱能力越强； (2) 对于中等极性大孔树脂和极性较大的化合物来说，则用极性较大的溶剂洗脱较为合适。 洗脱液可使用甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯，根据吸附力强弱选用不同的洗脱剂及浓度。 实验研究具体操作方法为：解吸时，通常先用水，继而以醇-水洗脱，逐步加大醇的浓度，同时配合适当理化反应和薄层层析（如硅胶薄层层析、纸层析、聚酰胺薄层层析及HPLC等）作指导。 解吸效果的评价：根据洗脱曲线，选择洗脱峰最集中的条件，如喜树碱用不同洗脱剂的洗脱曲线。 5. 树脂的再生 通常，当树脂使用一定周期后吸附能力要降低，或当树脂受污染严重时，均应强化再生。 一般用无水乙醇或95%乙醇洗脱至无色后，树脂柱即已再生。然后用大量水洗去醇，可用于相同植物成分的分离。 若树脂颜色变深，可试用稀碱或稀酸溶液清洗，最后水洗至中性。 六、 影响树脂纯化效果的因素及条件 （ 1）树脂性质 如前所述，树脂的理化性质对吸附效果的影响很大，一般要求树脂的吸附容量大、吸附速度快和机械强度好。由于树脂的孔度、孔径、比表面积及极性不同，故性质也不同，使用时必须根据情况加以选择。凡要吸附分子量小的物质，则选择比表面积高及孔径较小的吸附剂。 （ 2）药液pH值 由于pH值影响某些药物的解离度，亦即影响该化合物与溶剂的亲和力，从而影响到被大孔树脂吸附的难易程度。一般情况下，酸性物质应在酸性溶液中吸附，碱性物质在碱性溶液中吸附。 （ 6）盐浓度 无机盐的加入降低了吸附质在介质内的溶解度，从而有利于大孔树脂的吸附。有人通过静态吸附量的试验比较，认为无机盐的浓度为35g·L-1时，大孔树脂对人参总皂苷的吸附能力最强。 （ 7）树脂柱径高比 树脂柱内径与其柱高的比例也是影响树脂吸附效果的因