【正文】 制備 鍵合、化學(xué)修飾 鍵合、化學(xué)修飾 液體附于固體載體 固定相種類 較多 很多 較少 分離機(jī)理 吸附、分配、交換等 吸附、分配、交換等 分配 柱尺寸 小， (3－ 5)cm X 1cm 大， (20－ 100)cm X 5cm 中等 主要用途 樣品前處理 分離、純化、工業(yè)制備 無(wú)機(jī)分離 殘余硅醇基 ? 非極性固定相通常采用封尾技術(shù)將硅膠表面的殘余硅醇基屏閉，但極性或離子交換固定相通常不封尾。 ? 殘留硅醇基可用三乙胺或醋酸銨等競(jìng)爭(zhēng)堿來(lái)屏蔽。了解是哪些力在起作用，有利于制訂特效的分離方法。 固相萃取操作 基本步驟： ? 用甲醇等溶劑活化固定相； ? 用水或緩沖溶液（有時(shí)也用不含被測(cè)物質(zhì)的空白溶液）平衡萃取柱； ? 將樣品負(fù)載在萃取柱上； ? 用水或緩沖溶液沖洗萃取柱，以消除樣品基體； ? 用流動(dòng)相或溶劑將待測(cè)組分從萃取柱上洗脫下來(lái)； ? 最后將流出液直接或經(jīng)蒸發(fā)濃縮后進(jìn)行后續(xù)分析。 實(shí)例 2. 固相萃取分離提純紫杉醇 ? 紫杉醇是一種具有獨(dú)特抗癌機(jī)理的天然抗癌藥物 ,它對(duì)乳腺癌和卵巢癌等有特殊的療效。 固相微萃取（ SPME） ? 1989年加拿大 Pawliszyn等提出。 管內(nèi)固相微萃取 (intube SPME) ? 將涂層涂在石英管的內(nèi)表面，可用 GC開(kāi)管毛細(xì)管柱作為萃取柱。 金屬絲管內(nèi)固相微萃取 (Wireintube SPME) ? 在 intube SPME的萃取毛細(xì)管中插入一根不銹鋼絲，毛細(xì)管的內(nèi)體積顯著減少。 溶劑微膠囊萃取 ? 溶劑萃取的問(wèn)題：溶劑損失、相分離難。 ? 相分離法 （ 凝聚過(guò)程 ） ：?jiǎn)文酆蛷?fù)凝聚 。 ? 膠囊的壁材選擇范圍很寬 ， 不一定是疏水材料 ， 也可以通過(guò)控制其表面孔徑等方法使溶劑的固定化效果更好 。 ? 由普通溶劑萃取的液 液傳質(zhì)變?yōu)榱斯?液傳質(zhì) ， 設(shè)備更加簡(jiǎn)單 、 操作更容易 ， 不存在液 液萃取時(shí)的放大失真 。 溶劑分散方式主要有攪拌 、超聲和膜分散等 。 ? 在細(xì)絲表面涂覆聚合物涂層可以提高萃取效率。m C18 ) 。 SPME與 μHPLC聯(lián)用接口的三通具有合適的尺寸，使解吸效率很高，同時(shí)與微分離系統(tǒng)適配，減少了柱外效應(yīng)。 紫杉醇的常壓反相層析精制 ? 經(jīng)固相萃取初分離的紫杉醇 ,再用 C18 常壓層析進(jìn)一步純化。 ? 右圖為經(jīng) SPE處理并衍生后膽汁酸的 HPLC譜圖。 ? 非極性物質(zhì)，如脂肪、蠟、碳?xì)浠衔铩㈩愔惡头枷泐惢衔?，可以?qiáng)烈地吸附在這類固定相上，如果采用溫和的洗脫條件，上述非極性物質(zhì)可以與極性或離子性污染物分離。 相互作用能 ? 待測(cè)組分可以通過(guò)氫鍵、偶極 偶極相互作用、疏水作用力、靜電相互作用等機(jī)理保留到固定相上。 ? 例如，固相萃取法萃取胺時(shí)，帶正電荷的胺與帶負(fù)電荷的硅醇基形成非共價(jià)鍵，很難離解。 固相萃取裝置 ? 簡(jiǎn)易固相 萃取儀 ： 萃取小柱 真空萃取箱 蠕動(dòng)泵 SPE真空裝置 能同時(shí)處理多個(gè)樣品 ,利用其獨(dú)特的轉(zhuǎn)動(dòng)上蓋 ,可方便地在 SPE各步驟間任意切換 ,以收取所需要的組分。 正相固相萃取 ? 采用極性固定相，可從非極性溶劑樣品中萃取有機(jī)酸、碳水化合物和弱陰離子等極性物質(zhì)。 ? 操作簡(jiǎn)單、快速； ? 減少乳化現(xiàn)象； ? 可處理大量樣品； ? 不需要使用大量有機(jī)溶劑； ? 應(yīng)用樣品對(duì)象十分廣泛。 ? 溶劑萃取的問(wèn)題： 繁瑣費(fèi)時(shí)。 ? 選擇性較好，易于得到純品。 ? 在較低的溫度和不太高的壓力下操作，特別適合天然產(chǎn)物的分離。 ? 易于進(jìn)行工業(yè)放大，處理量可以較大。 ? 電位差作用 帶電大分子（粒子）在兩相中分配時(shí)，會(huì)在兩相產(chǎn)生電位 — Donnan效應(yīng) 。將含水的反向微膠團(tuán)的有機(jī)溶液與蛋白質(zhì)固體粉末一起攪拌。 ? 當(dāng) pHpI時(shí)，蛋白質(zhì)分子和表面活性劑內(nèi)表面都荷負(fù)電，相互排斥，蛋白質(zhì)難溶于膠團(tuán)中。 ? 陸九芳 p125b ? 吸附模型 蛋白質(zhì)分子吸附在膠團(tuán)內(nèi)部由表面活性劑親水頭組成的親水壁上。 ? 由于生物物質(zhì)（蛋白質(zhì)）的親水憎油性，使其難溶于一般有機(jī)溶劑；不適合通常的水相 /有機(jī)溶劑相體系。 5 萃取分離法 溶劑萃取 膠團(tuán)萃取 雙水相萃取 超臨界流體萃取 固相萃取 溶劑微膠囊萃取 膠團(tuán)萃取 ? 膠團(tuán)（膠體）萃取 — 被萃取物以膠體或膠團(tuán)形式被萃取。 開(kāi)罐型微波萃取裝置 ?通過(guò)一根波導(dǎo)管將微波聚焦于萃取體系上； ?萃取罐是開(kāi)放式的，與大氣連通，只能控溫、不能控壓。 微波加熱原理 ?傳統(tǒng)加熱： 熱傳導(dǎo)、熱輻射方式，由外向里，加熱慢，受熱不均。 ? 如水樣中的十二烷基硫酸鈉，與亞甲基蘭形成離子對(duì)，用氯仿液滴 (~ μl)收集，用光學(xué)檢測(cè)法檢測(cè)。 （萃取劑與萃取溶劑相同） 三相 LPME ? 中空纖維管壁的微孔內(nèi)浸入的是有機(jī)萃取劑，而纖維腔內(nèi)吸入的是 水溶液接收相 。 ? LPME技術(shù)還可以方便地與后續(xù)分析儀器連接，實(shí)現(xiàn)在線樣品前處理。在燒瓶中再將溶劑蒸發(fā)出來(lái)，再次經(jīng)冷凝，萃取，并重復(fù)進(jìn)行直到萃取完成。 KD=[Ao]/[Aw]，這關(guān)系稱為分配定律，是溶劑萃取的基本定律。 Y(TTA)3 ?2H2O()＋ 2TBP() ? Y(TTA)3 ?2TBP()＋ 2H2O 主要協(xié)同萃取體系 體 系 類 型 實(shí) 例 陽(yáng)離子交換與中性配合 P204和 TBP萃取 UO22+ 不同的二元 陽(yáng)離子交換與胺類協(xié)同 TTA和 TOA萃取 Th4+ 協(xié)萃體系 中性配合與胺類協(xié)同 TOPO和 TOA萃取 Am3+ 陽(yáng)離子交換與陽(yáng)離子交換 TTA和 HAA萃取 RE3+ 相同的二元 中性配合與中性配合 TBP和 Ar2SO萃取 UO22+ 協(xié)萃體系 三元協(xié)萃體系 陽(yáng)離子交換 /中性配合 /胺類 P204/TBP/R3N萃取 UO22+ 形成高分子胺鹽的三元絡(luò)合物萃取體系 ? 溶于有機(jī)相中的高分子胺鹽，與水相中的金屬絡(luò)陰離子接觸時(shí)，發(fā)交換過(guò)程，使水相中的金屬絡(luò)陰離子與有機(jī)相中的胺鹽陽(yáng)離子締合生成三元絡(luò)合物而進(jìn)入有機(jī)相。 (Synergic Effects in Solvent Extraction: ? 協(xié)萃系數(shù) R： R=D協(xié)同 /D加和 M(w) + R1(w) + R2(w) = MR1R2(o) 協(xié)同萃取體系 ? 協(xié)同萃取體系實(shí)質(zhì)上也是一種三絡(luò)合物體系，它是由被萃物質(zhì)與螯合劑及中性有機(jī)磷萃取劑組成的三元絡(luò)合物萃取體系。（ 1）被萃取的陰離子或陽(yáng)離子，與大體積的有機(jī)陽(yáng)離了或陰離子締合成中性分子，可以被有機(jī)溶劑萃??；（ 2）有機(jī)溶劑分子參加到締合分子中去，形成易溶于有機(jī)溶劑的中性分子（溶劑化分子） 。 ? 惰性共沉淀劑：加入結(jié)構(gòu)相似但不溶于水的惰性載體，促使痕量組沉淀析出，又稱固相萃取劑。另外，許多硫化物（如 PbS, CdS, SnS2）等除了具有上述特點(diǎn)外，還易發(fā)生后沉淀，有利于微量元素的富集。 均相沉淀的途徑 ? 改變?nèi)芤旱?pH值：最常采用的是尿素水解法。 形成締合物的沉淀劑 和沉淀反應(yīng) ? 二苦胺（又名六硝基二苯胺）：用來(lái)沉淀 K+， Rb+， Cs+。不同離子產(chǎn)物沉淀的溶解度不同，因此完全沉淀時(shí)的 pH也不同。 ? 授課時(shí)間為 18周，考試 2周 ? 評(píng)分 (暫定 )：考勤 10%；課堂測(cè)驗(yàn) 30%（二次）； Paper presentation 10%；考試 50% 授課計(jì)劃（暫定） ? 引言及課程介紹（ 2） ? 沉淀、萃取（ 3~4周） ? 色層分離（ 4~5周） ? 離子交換及離子色譜（ 5~6周） ? 膜分離（ 7周） ? 氣相色譜（ 8~9周） ? 液相色譜（ 10~12周） ? 毛細(xì)管電泳（ 13~14周） ? 電色譜（ 15周） ? 凝膠電泳（ 16~17周） ? 其它分離方法（ 18周） ? Paper presentation (418周 ) 沉淀分離 ? 無(wú)機(jī)沉淀劑分離法 ? 有機(jī)沉淀劑分離法 ? 均相沉淀法 ? 共沉淀分離法 無(wú)機(jī)沉淀劑分離法 ? 沉淀法是最古老、經(jīng)典的化學(xué)分離法，它通過(guò)沉淀反應(yīng)把欲測(cè)的組分分離出來(lái)或?qū)⒐泊娴慕M份沉淀去除。該兩種試劑能沉淀的離子種類較多，選擇性不高。 ? 聯(lián)苯胺：在微酸性溶液中與 H+結(jié)合生成陽(yáng)離子，可以沉淀 SO42，生成聯(lián)苯胺硫酸鹽。 ? 破壞可溶性絡(luò)合物：加熱，絡(luò)合離子置換 均相沉淀的缺點(diǎn) ? 操作時(shí)間冗長(zhǎng)； ? 生成的沉淀會(huì)牢固粘附于器壁。 形成晶核的共沉淀劑 ? 有些痕量元素含量實(shí)在太少，即使轉(zhuǎn)化成難溶物質(zhì)，也無(wú)法沉淀出來(lái)，但可把它作為晶核，使另一種物質(zhì)聚集在該晶核上而一起沉淀下來(lái)。 有機(jī)共沉淀劑的優(yōu)點(diǎn) ? 害集效率較高； ? 選擇性較好； ? 有機(jī)載體容易通過(guò)高溫灼燒除去。酸性磷類萃取劑對(duì)大多數(shù)的金屬陽(yáng)子都能萃取，萃取選擇性較差，但速度快，價(jià)格便宜。 協(xié)同萃取體系 協(xié)同萃取體系 協(xié)同萃取作用 : 混合萃取劑同時(shí)萃取某一物質(zhì)時(shí)，其分配比顯著大于相同濃度下各單一萃取劑分配比之和。 冠狀化合物作為萃取劑的萃取體系 ? 冠狀化合物通常指大環(huán)多醚，包括冠醚和穴醚。 K a = [H + ]w [A c ]w[H A c ]wK p = [( H A c ) 2 ]o[H A c ]o2K D = [ H A c ] o[ H A c ] w電離平衡 : 聚合平衡 : 分配平衡 : 分配比 : D = C H A c , oC H A c , w= [H A c ]o + 2 [( H A c )2 ]o[H A c ]w + [A c ]w= K D ( 1 + 2 K p [ H A c ]o )1 + K a / [ H+ ]wD隨 [HAc]o和 [H+]w而變！ K = [I 2 ]w [I ]w[I 3 ]wK D = [ I 2 ]o [ I