【文章內(nèi)容簡介】 一般說； β ＞ 100 一次萃取就可以實(shí)現(xiàn)基本分離 ， ? 100＞ β ＞ 10 則需萃取 10— 20次 ， ? β ＜ 2需連續(xù)萃取 100次以上 ， 才能基本分離 ， ? β ＝ 1時(shí) ， 則 KA=KB兩者性質(zhì)相近 ， 無法分離 。 分配比與 pH ? 對于酸性成份 ， 因其在不同酸堿性溶液中 ， 存在狀態(tài)不同 （ 成鹽 ） ， 因此 ， 其溶解度有很大差別 。 ? 對于酸性化合物； ? 酚類； pKa值一般為 —— ， 羧酸類： pKa≈ 5，因此在 pH=3以下 ， 大部分酸性物質(zhì)以游離形式存在 ，易溶于有機(jī)溶劑 。 ? pH＞ 12時(shí) ， 則以解離形式 （ A.） ， 存在 ， 易分配于水中 。 ? 對于堿性成份； ? 一般 pH＜ 3， 多呈解離狀態(tài) ， 易溶于水 ， pH＞ 12， 多呈游離狀態(tài) ， 易于有機(jī)溶劑 。 逆流分溶法 （ CCD） 液液萃取法 ， 在實(shí)際中 ， 經(jīng)常遇到幾種成份溶解性很相近的情況 ， 需要進(jìn)行多次萃取 ， 有時(shí)需要進(jìn)行幾十次到上百次 ， 此時(shí)用簡單萃取己不能滿足 ， 而要 采 用 逆 流 分 溶 法 （ Counter curruent distribustion， CCD） ， 該法是一種多次連續(xù)的液液萃取分離過程 ，如圖： ? 第一次溶劑如入萃取后 ， 進(jìn)入第二號 ...... ? 第二號溶劑萃取一號后 ， 濃度較低 ， 再進(jìn)入第二號中 .......提高濃度 ， 最后達(dá)到分離 。 （ 強(qiáng)心苷提取 ） 缺點(diǎn)： ? 玻璃儀器易破損 ， 操作麻煩 ， 時(shí)間較長 ， 溶劑耗量大 。 ? 當(dāng)萃取次數(shù)多時(shí) ， 用分液漏斗就不方便 ， 這時(shí)可采用逆流分溶儀來進(jìn)行 ， 該儀器是由上百個(gè)萃取單元組成 ，每個(gè)單元都相當(dāng)一個(gè)分液漏斗 。 見圖： 振搖 靜止 轉(zhuǎn)移 優(yōu)點(diǎn)：操作條件溫和 ， 樣品容易回收 ，適用于中等極性 ， 不穩(wěn)定成份分離 。 缺點(diǎn)：玻璃儀器易破損 ， 操作較麻煩 ，乳化系統(tǒng)不宜采用 。 液一液萃取與紙層析 （ ppc） ? 紙層析與液一液萃取的基本原理相同 ， 因此液一液萃取的分離因子對紙層析同樣是個(gè)重要參考；具體方法 ，可借助紙層析中的 Rf值來求得 。 如下： R；濾紙定數(shù) ， 當(dāng)濾紙濕重為干重的 ， R=2 ? Rf值又稱比移值 ， 其計(jì)算方法為：原點(diǎn)與展開后斑點(diǎn)的中心距離和原點(diǎn)與展開劑前沿間的距離之比值 。 ? 設(shè)有兩種物質(zhì) A， B， 其 Rf分別為 Rfa， Rfb則 ， Rfa＞ Rfb )1(1RfRfrK??水層有機(jī)層 液 — 液分配柱層析 ? 前面講過逆流分溶法 ， 要手工操作 ，費(fèi)時(shí) ， 麻煩 ， 易破損 ， 乳化等原因 ， 現(xiàn)己不多用 ， 更好的方法 ， 現(xiàn)在常用柱層析法 。 ? 該方法是將兩相溶劑中的一相涂于載體 （ 硅膠 ， 硅燥土 ， 纖維素 ） 上 ， 作為固定相 ， 裝于層折柱中 ， 然后 ， 用另一溶劑（ 流動(dòng)相 ） 沖洗 （ 洗脫 ） ， 各成份在這兩相溶劑中分配系數(shù)不同 ， 達(dá)到分離 。 （ 1） 正相層析與反相層析 ? 正相層析；固定相極性大 ， 流動(dòng)相極性小 ，用于分離極性大的成份 ， 如；生物堿 ， 甙類 ，糖類 ， 有機(jī)酸類等 。 固定相常用水 ， 緩沖溶液等 ， 流動(dòng)相則用極性小的有機(jī)溶劑如；氯仿 ，乙酸 ， 乙醚 ， 丁醇等弱極性溶劑 。 ? 反相層析：固定相極性小 ， 流動(dòng)相極性大 ，用于分離極性小的成份 ， 主要是脂溶性成份 ，如；高級脂肪酸 ， 油脂 ， 游離甾體 。 如：固定相用石臘油 ， 而流動(dòng)相用水或甲醇等極性溶劑 。 正 、 反相層析也可以在紙層和薄層上進(jìn)行 ， 主要用于摸索柱層析的條件 。 ? 現(xiàn)在常用的反相層析的固定相 ， 是將硅膠進(jìn)行化學(xué)修飾 ， 鍵合上不同長度的烴基 ， 形成親脂表面 。 ? ≡ Si＋ X－ SiR→ ＝ Si－ O－ SiR＋ HX ? 常用的有以下幾種 （ 根據(jù) R長度不同 ） ： R=－ C2H5（ Rp－ 2） ， C8H17=（ 辛基 ， Rp－ 8） ， C18H37（ 十八烷基 ， Rp－ 18） 親脂性 —————— 加強(qiáng) ——— → （ 2） 加壓液相柱 以上所講 ， 主要指經(jīng)典方法 ， 即在常壓下進(jìn)行層析 ， 載體顆粒較大 ， 比表面積小 ， 吸附主要發(fā)生在表面上 ， 因此 ，效率低 ， 且費(fèi)時(shí) ， 為增大比表面積 ， 就要使載體顆粒更小 ， 然而 ， 顆粒小 ， 流動(dòng)相阻力大 ， 洗脫困難 ， 為解決這一間題 ， 采用加壓的辦法 ， 以加速流動(dòng)相的流動(dòng)速度 ， 根據(jù)所加壓力的大小 ， 又分為以下幾種； 高效液相層折； 20大氣壓 ， 用于分析 ， 制備 。 Lobar低壓柱層析；小于 5個(gè)大氣 （ CPLC） 。 中壓柱層析： 5— 20個(gè)大氣壓 。 快速層析； 2個(gè)大氣壓 。 （ 三 ） 根據(jù)物質(zhì)的吸附性差別進(jìn)行分離 （ 吸附層析 ） ? 吸附層析在天然產(chǎn)物分離和精制中 ， 應(yīng)用十分廣泛 ， 主要以固一液吸附層析為主 ， 分為物理吸附 ， 化學(xué)吸附和半化學(xué)吸附 。 ? 物理吸附 （ 表面吸附 ） ；是通過分子間引力和互作用引起 。 特點(diǎn)； 無選擇性 ， 是通過吸附 — 解吸附 — 再吸附過程 。 是最常用的方法之一 ， 常用硅膠 ， 氧化鋁 ，活性炭為吸附劑 ， 分為極性吸附劑和非極性吸附劑 。 化學(xué)吸附： 酸堿相互作用引起 。 如硅膠上有－OH， 顯酸性 ， 與生物堿發(fā)生吸附 ， 或堿性氧化鋁與酸性成份 ， 如；黃酮等發(fā)生的吸附 ， 有選擇性 ， 吸附力強(qiáng) ， 不易洗脫 ， 有時(shí)甚至洗不下來 ， 所以 ， 不常用 。 半化學(xué)吸附： 是通過氫鍵作用產(chǎn)生 ， 常用吸附劑為聚酰胺 ， 對一些含酚－ OH的化合物如；黃酮 ， 蒽醌類等 ， 吸附力較強(qiáng) ， 在分離黃酮類化合物時(shí)常用 。 以下側(cè)重介紹物理吸附 物理吸附的基本規(guī)律 —— 相似者易于吸附 。 固 —— 液吸附； 吸附劑 ， 溶質(zhì) ， 溶劑三者統(tǒng)稱為吸附過程的三要素 ， 所以 ， 分離能否成功 ， 先要考慮成份的性質(zhì) ， 選擇吸附劑 ， 洗脫劑是至關(guān)重要的 。 （ 1）硅膠； 通式， SiOⅹXH 2O ? 分子中具有硅氧烷交鏈結(jié)構(gòu) ， 因?yàn)楣璐蓟?，吸附主要發(fā)生在醇 OH上 ， 吸附性能主要與醇 OH有關(guān) ， 硅 OH通過氫鍵與水結(jié)合而吸附水份 ， 而影響硅膠的吸附性能 ， 硅 OH與水形成氫鍵越少 ，吸附效果越好 ， 吸水多吸附力下降 。 ? 當(dāng)水達(dá)到 17％ 時(shí) ， 不具吸附力 ， 所以 ， 此時(shí)硅膠需要活化 。 （ 活化；使吸附劑吸附力增大的過程 ） 。 Si O Si OHOOOO 硅膠活化： ? 加熱除去水份 ， 一般在 100一 120℃ 烘 14小時(shí) ， 溫度過高則發(fā)生脫水 ， 失效 。 ? 以硅膠活性強(qiáng)弱可分為： ? 活 性 I級 II級 llI級 ? 含水量 0％ 12％ 15％ ? 硅膠系酸性吸附劑 （ 硅－ OH） ， 與堿性成份結(jié)合牢固 （ 化學(xué)吸附 ） ， 不易洗脫 ， 所以 ， 一般不用硅膠分離生物堿 。 用途： ? 主要用于中等分子量 ， 中性或酸性化合物 。 ? 極性吸附劑 ， 因它的吸附能力與含水量有關(guān) ， 因此 ， 又稱極性吸附劑或親水性吸附劑 。 （ 2） 氧化鋁 （ Al2O3） ： 兩性氧化物 ， 一般常含有 Na2CO3而呈堿性 ， Al2O3的吸附力也與含水量有關(guān) ， 含水量高 ， 吸附力下峰 ， 含水量低 ，吸附力增大 ， 因此 ， 亦為極性吸附劑 ，多用于堿性成份分離 ， 但有時(shí)可使醛 、酮 、 酯等發(fā)生次極化反應(yīng) 。 分 級： ? 活 性； I級 lI級 llI級 IV級 V級 ? 含水量： 1％ 3％ 6％ 10％ 15％ ? 活化 ， 用烘干的方法 ， 一般是在 1500C， 烘 3小時(shí) ， 可達(dá) 3— 4級 ， 400 0C， 烘 6小時(shí) ， 可達(dá) 1— 2級 。 ? 吸附劑的粒度： 吸附主要發(fā)生在吸附劑的表面上 ， 理論上粒越細(xì)越 ， 比表面積越大 ， 吸附效果越好 ， ? 但實(shí)際上 ， 太細(xì) ， 流速太慢 ， 易使譜帶擴(kuò)散 ，一般層析柱 ， 料度在 100目一 120目之間 ， 實(shí)際上硅膠常用 200目一 300目 。 硅膠和氧化鋁都是極性吸附劑 ，故有以下共同特點(diǎn)： ① 對極性物質(zhì)吸附力強(qiáng) ， 符合 “ 相似者易于吸附 ” 原則 ， 故極性強(qiáng)的成份優(yōu)先吸附 。 ② 溶劑 （ 洗脫劑 ） ， 極性弱 ， 洗脫力下降 ， 表現(xiàn)在吸附劑對成份吸附力增強(qiáng) 。 原因是：溶劑與溶質(zhì)爭奪吸附劑表面 ， 另一方面 ， 對溶質(zhì)的溶解 。 ③ 以強(qiáng)極性溶劑洗脫 ， 絕大多數(shù)成份均可被置換下來 。 （ 如甲醇 ） 。 （ 3） 活性炭； ?與上述兩種情況不同 ， 其吸附性與水無關(guān) ， 因此 ， 屬非極性吸附劑或疏水性吸附劑 。 ?處理；先用鹽酸洗滌 ， 再用乙醇洗 ，水洗 ， 于 80 0C烘干即可 。 ?用于水溶性成份的分離 ， 如氨基酸 ，糖類 。 缺點(diǎn)：太黑 ， 影響視線 。 ? 在溶劑中的吸附力； ? 水＞甲醇＞乙醇＞有機(jī)溶劑 ? （ 洗脫時(shí)洗脫力相反 ） ? 吸附力與分子結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系 ， ? 吸附力： ① 芳香族＞脂肪族 ， ② 大分子＞小分子 ， ③ 極性基團(tuán)多＞極性基團(tuán)少的 。 極性及其強(qiáng)弱的判斷 能否有效分離 ， 除選擇吸附劑和洗脫劑外 ， 還有一要素 —— 溶質(zhì)的性質(zhì) ，其極性是支配吸附過程的一個(gè)要素 ， 往往與電荷的不對稱程度 ， 偶極矩 ， 極化度 ， 介電常數(shù)等因素相對應(yīng) ， 其判斷方法一般有以下幾點(diǎn) 。 對極性吸附劑而言： （ 1） 吸附力與物質(zhì)結(jié)構(gòu)的關(guān)系 ， — CH2— CH— ＜ — CH=CH— ＜ — OCH3＜ — COOCH3＜=C＝ O＜－ CHO＜－ SH＜ NH2＜ OH＜ COOH —————— → 極性增強(qiáng) 被分離物質(zhì)的極性基團(tuán)越多 ， 吸附能力越強(qiáng) 。 （ 2） 雙鍵 ， 共軛雙鍵越多 ， 吸附力越強(qiáng) 。 （ 3） 分子內(nèi)部狀態(tài) ， 取代基的位置 ， 空間結(jié)構(gòu) ，如： （ 4） 溶劑的極性 ， 大小順序： 水＞甲醇＞乙醇＞乙酸乙酯＞氯仿＞苯＞石油醚 柱層析用的溶劑稱洗脫劑 ， 薄層析用的溶劑稱展開劑 。 OO H OH O 簡單吸附法 ， 進(jìn)行物質(zhì)的濃縮和精制 一般有兩種方式： （ 1） 除雜質(zhì) ， 如脫色 ， 采用活性炭進(jìn)行脫色 ， 結(jié)晶 。 但有些色素活性炭也不行 。 （ 2） 濃縮 ， 對提取液體積過大 ， 濃度低時(shí) ，此時(shí)可采用在溶劑中加入吸附劑 ， 吸附有效成份 ， 然后 ， 用溶劑洗脫 ， 達(dá)到濃縮目的 。 吸附柱層析用于物質(zhì)分離有關(guān)注意事項(xiàng)； （ 1） 用量 ， 一般吸附劑用量為樣品的 30— 100倍 ，對成份復(fù)雜 ， 極性相近的難于分離者 ， 吸附劑用量可增加至于 100— 200倍 。 （ 2） 裝柱 （ 干法和濕法 ） ， 硅膠 ， Al2O3極性吸附劑 ， 在極性溶劑中吸附力弱 ， 在濕法裝柱時(shí) ， 應(yīng)選擇極性小的溶劑裝柱 。 （ 3） 洗脫 ， 實(shí)際中 ， 多采用梯度洗脫 ， 即先用低極性溶劑洗 ， 逐漸增加洗脫劑極性 ， 以加強(qiáng)洗脫能力 。 （ 注意：不能先用極性大的溶劑 ） 。 （ 4） 避免化學(xué)吸附 酸性成份宜用硅膠 ，