天然產(chǎn)物化學(xué)第二章分離

天然產(chǎn)物化學(xué)第二章分離第1頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月教學(xué)目的與要求：掌握天然產(chǎn)物化學(xué)成分提取分離的原理及方法了解用波譜法測(cè)定天然產(chǎn)物化學(xué)成分結(jié)構(gòu)的一般方法第2頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月主要內(nèi)容一、天然產(chǎn)物有效成分提取方法的原理——溶劑提取法與水蒸氣蒸餾法的原理、操作及其特點(diǎn)二、天然產(chǎn)物有效成分分離與精制——天然產(chǎn)物有效成分各種分離方法的原理三、化合物的純度測(cè)定四、結(jié)構(gòu)研究的主要程序五、結(jié)構(gòu)研究中采用的主要方法——UVIRMSNMR第3頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)天然有效成分的提取溶劑法水蒸氣蒸餾法

升華法

第4頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、溶劑提取法

1、溶劑提取法及其原理

根據(jù)“相似相溶”原理，選擇與化合物極性相當(dāng)?shù)娜軇⒒衔飶闹参锝M織中溶解出來(lái)，同時(shí)，由于某些化合物的增溶或助溶作用，其極性與溶劑極性相差較大的化合物也可溶解出來(lái)。

溶劑提取法是根據(jù)天然產(chǎn)物中各種成分在溶劑中的溶解性質(zhì)，選用對(duì)活性成分溶解度大，對(duì)不需要溶出成分溶解度小的溶劑，而將有效成分從藥材組織內(nèi)溶解出來(lái)的方法。

第5頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

2、常用溶劑的特點(diǎn)

環(huán)己烷,石油醚,苯,氯仿,乙醚,乙酸乙酯,正丁醇,丙酮,乙醇,甲醇極性：小————大親脂性：大————小

親水性：小————大

第6頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月比水重的有機(jī)溶劑：氯仿與水分層的有機(jī)溶劑：環(huán)己烷~正丁醇能與水分層的極性最大的有機(jī)溶劑：正丁醇與水可以以任意比例混溶的有機(jī)溶劑：丙酮~甲醇極性最大的有機(jī)溶劑：甲醇極性最小的有機(jī)溶劑：環(huán)己烷介電常數(shù)最小的有機(jī)溶劑：石油醚常用來(lái)從水中萃取苷類(lèi)、水溶性生物堿類(lèi)成分的有機(jī)溶劑：正丁醇溶解范圍最廣的有機(jī)溶劑：乙醇第7頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月運(yùn)用溶劑提取法的關(guān)鍵，是選擇適當(dāng)?shù)娜軇Ｈ軇┻x擇適當(dāng)，就可以比較順利地將需要的成分提取出來(lái)。選擇溶劑要注意以下三點(diǎn)：①溶劑對(duì)有效成分溶解度大，對(duì)雜質(zhì)溶解度小；②溶劑不能與中藥的成分起化學(xué)變化；③溶劑要經(jīng)濟(jì)、易得、使用安全等。3、溶劑的選擇第8頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4、各種溶劑提取法

連續(xù)回流提取法等

浸漬法滲漉法煎煮法回流提取法第9頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月浸漬法：浸漬法系將天然產(chǎn)物粉末或碎塊裝人適當(dāng)?shù)娜萜髦?，加入適宜的溶劑（如乙醇、稀醇或水），浸漬藥材以溶出其中成分的方法。滲漉法：滲漉法是將天然產(chǎn)物粉末裝在滲漉器中，不斷添加新溶劑，使其滲透過(guò)藥材，自上而下從滲漉器下部流出浸出液的一種浸出方法。第10頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月01溶劑罐02變頻物料泵03快速滲漏機(jī)04流量計(jì)05滲濾液罐06可調(diào)試電加熱水箱07熱水泵08高效旋轉(zhuǎn)薄膜蒸發(fā)器09濃縮液罐10冷凝器11冷卻器12受卻器13真空泵14控制柜01溶劑罐02變頻物料泵03快速滲漏機(jī)04流量計(jì)05滲濾液罐06可調(diào)試電加熱水箱07熱水泵08高效旋轉(zhuǎn)薄膜蒸發(fā)器09濃縮液罐10冷凝器11冷卻器12受卻器13真空泵14控制柜01溶劑罐02變頻物料泵03快速滲漏機(jī)04流量計(jì)05滲濾液罐06可調(diào)試電加熱水箱07熱水泵08高效旋轉(zhuǎn)薄膜蒸發(fā)器09濃縮液罐10冷凝器11冷卻器12受卻器13真空泵14控制柜

SLNS-快速滲漉提取濃縮機(jī)組工藝流程圖

SLNS-快速滲漉提取濃縮機(jī)組工藝流程圖

第11頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月SLNS-快速滲漉提取濃縮機(jī)組第12頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月煎煮法：煎煮法是我國(guó)最早使用的傳統(tǒng)的浸出方法。所用容器一般為陶器、砂罐或銅制、搪瓷器皿，不宜用鐵鍋，以免藥液變色。直火加熱時(shí)最好時(shí)常攪拌，以免局部藥材受熱太高，容易焦糊。有蒸汽加熱設(shè)備的藥廠，多采用大反應(yīng)鍋、大銅鍋、大木桶，或水泥砌的池子中通入蒸汽加熱。還可將數(shù)個(gè)煎煮器通過(guò)管道互相連接，進(jìn)行連續(xù)煎浸。

回流提取法：應(yīng)用有機(jī)溶劑加熱提取，需采用回流加熱裝置，以免溶劑揮發(fā)損失。小量操作時(shí)，可在圓底燒瓶上連接回流冷凝器。溶劑浸過(guò)藥材表面約1～2cm。在水浴中加熱回流，一般保持沸騰約1小時(shí)后放冷過(guò)濾，再在藥渣中加溶劑，作第二、三次加熱回流分別約半小時(shí)，或至基本提盡有效成分為止。此法提取效率較冷浸法高，大量生產(chǎn)中多采用連續(xù)提取法。

第13頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月連續(xù)回流提取法：應(yīng)用揮發(fā)性有機(jī)溶劑提取天然產(chǎn)物有效成分，不論小型實(shí)驗(yàn)或大型生產(chǎn)，均以連續(xù)提取法為好，而且需用溶劑量較少，提取成分也較完全。實(shí)驗(yàn)室常用脂肪提取器或稱(chēng)索氏提取器。連續(xù)提取法，一般需數(shù)小時(shí)才能提取完全。提取成分受熱時(shí)間較長(zhǎng)，遇熱不穩(wěn)定易變化的成分不宜采用此法。

第14頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

提取方法溶劑操作提取效率使用范圍備注浸漬法水或有機(jī)溶劑不加熱效率低各類(lèi)成分，尤遇熱不穩(wěn)定成分出膏率低，易發(fā)霉，需加防腐劑滲漉法有機(jī)溶劑不加熱—脂溶性成分消耗溶劑量大，費(fèi)時(shí)長(zhǎng)煎煮法水直火加熱—水溶性成分易揮發(fā)、熱不穩(wěn)定不宜用回流提取法有機(jī)溶劑水浴加熱—脂溶性成分熱不穩(wěn)定不宜用，溶劑量大連續(xù)回流提取法有機(jī)溶劑水浴加熱節(jié)省溶劑、效率最高親脂性較強(qiáng)成分用索氏提取器，時(shí)間長(zhǎng)第15頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、

水蒸氣蒸餾法

水蒸氣蒸餾法，適用于能隨水蒸氣蒸餾而不被破壞的天然產(chǎn)物成分的提取。此類(lèi)成分的沸點(diǎn)多在100℃以上，與水不相混溶或僅微溶，且在約100℃時(shí)存一定的蒸氣壓。當(dāng)與水在一起加熱時(shí)，其蒸氣壓和水的蒸氣壓總和為一個(gè)大氣壓時(shí)，液體就開(kāi)始沸騰，水蒸氣將揮發(fā)性物質(zhì)一并帶出。

第16頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、升華法

固體物質(zhì)受熱直接氣化，遇冷后又凝固為固體化合物，稱(chēng)為升華。天然產(chǎn)物中有一些成分具有升華的性質(zhì)，故可利用升華法直接自天然產(chǎn)物中提取出來(lái)。

例如樟木中升華的樟腦（camphor），在《本草綱目》中已有詳細(xì)的記載，為世界上最早應(yīng)用升華法制取藥材有效成分的記述。

茶葉中的咖啡堿在178℃以上就能升華而不被分解。游離羥基蒽醌類(lèi)成分，一些香豆素類(lèi)，有機(jī)酸類(lèi)成分，有些也具有升華的性質(zhì)。

第17頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月四、影響提取效果的因素

溶劑提取的效果主要取決于選擇合適的溶劑和提取方法。此外，原料的粉碎程度，提取溫度，濃度差，提取時(shí)間，操作壓力，原料與溶劑的相對(duì)運(yùn)動(dòng)等因素也不同程度地影響提取效果。

原料的粉碎程度：原料經(jīng)粉碎后粒度變小，表面能增加，浸出速度加快，但粉碎度過(guò)高，樣品粉粒表面積過(guò)大，吸附作用增強(qiáng)，反而影響擴(kuò)散速度，并不利于浸出，一般而言粒度以20~60目為適。

第18頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月浸出溫度：溫度增加可增大可溶性成分的溶解度、擴(kuò)散系數(shù)。擴(kuò)散速度加快有利于浸提，并且溫度適當(dāng)升高，可使原料中的蛋白質(zhì)凝固、酶破壞而增加浸提液的穩(wěn)定性，但溫度過(guò)高，會(huì)破壞不賴熱的成分，并且導(dǎo)致浸提液的品質(zhì)劣變。提取的雜質(zhì)含量增高，給后道精制工序帶來(lái)困難，一般浸出溫度控制在60~100℃。

浸提時(shí)間:原料中的成分隨提取時(shí)間延長(zhǎng)，提取的得率增加，但時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，雜質(zhì)成分溶解也隨之增加，給后序提取精制造成困難，一般而言，熱提1~3h，乙醇加熱回流提取1~2h。

濃度差:濃度差是原料組織內(nèi)的濃度與外周溶液的濃度差異。濃度差越大，擴(kuò)散推動(dòng)力越大，越有利于提高浸出效率。

第19頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)

天然產(chǎn)物有效成分的分離與精制

根據(jù)物質(zhì)溶解度差別進(jìn)行分離

根據(jù)物質(zhì)在兩相溶劑中的分配系數(shù)不同進(jìn)行分離

根據(jù)物質(zhì)的吸附性差別進(jìn)行分離

第20頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、根據(jù)物質(zhì)溶解度差別進(jìn)行分離

1、結(jié)晶結(jié)晶是利用溫度不同引起溶解度的改變而使有效成分以晶體的形式析出以達(dá)到分離物質(zhì)的目的。（1）雜質(zhì)的除去：天然產(chǎn)物經(jīng)過(guò)提取分離所得到的成分，大多仍然含有雜質(zhì)，或者是混合成分。有時(shí)即使有少量或微量雜質(zhì)存在，也能阻礙或延緩結(jié)晶的形成。所以在制備結(jié)晶時(shí)，必須注意雜質(zhì)的干擾，應(yīng)力求盡可能除去。

（2）溶劑的選擇：制備結(jié)晶，要注意選擇合宜的溶劑和應(yīng)用適量的溶劑。合宜的溶劑，最好是在冷時(shí)對(duì)所需要的成分溶解度較小，而熱時(shí)溶解度較大。溶劑的沸點(diǎn)亦不宜太高。

第21頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（3）結(jié)晶溶液的制備：制備結(jié)晶的溶液，需要成為過(guò)飽和的溶液。

（4）制備結(jié)晶操作（5）重結(jié)晶及分步結(jié)晶：晶態(tài)物質(zhì)可以用溶劑溶解再次結(jié)晶精制。這種方法稱(chēng)為重結(jié)晶法。結(jié)晶經(jīng)重結(jié)晶后所得各部分母液，再經(jīng)處理又可分別得到第二批、第三批結(jié)晶。這種方法則稱(chēng)為分步結(jié)晶法或分級(jí)結(jié)晶法。

（6）結(jié)晶純度的判定：化合物的結(jié)晶都有一定的結(jié)晶形狀、色澤、熔點(diǎn)和熔距，一可以作為鑒定的初步依據(jù)。

第22頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、溶劑沉淀：

在溶液中加入另一種溶劑以改變混合溶劑的極性，使一部分物質(zhì)沉淀析出，從而實(shí)現(xiàn)分離。

3、沉淀劑沉淀：（1）金屬離子沉淀；（2）酸堿沉淀；（3）非離子型聚合物沉淀；（4）均相沉淀。4、鹽析沉淀

第23頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、根據(jù)物質(zhì)在兩相溶劑中的分配比不同進(jìn)行分離

1、液-液萃取與分配系數(shù)K值

K=CU/CL

（2-1）

2、分離難易與分離因子β

分離因子β表示A、B兩種溶質(zhì)在同一溶劑系統(tǒng)中分配系數(shù)的比值。即：

β=KA/KB(注：KA>KB)

（2-2）

第24頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3、分配比與pH

HA+H2OA-+H3O+

若使該酸性物質(zhì)完全離解，則：第25頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月使該酸性物質(zhì)完全游離，即使A-均轉(zhuǎn)變成HA，則：

因?yàn)榉宇?lèi)化合物的pKa值一般為9.2~10.8，羧酸類(lèi)化合物的pKa值約為5，故pH值為3以下，大部分酚酸性物質(zhì)將以非離解形式（HA）存在，易分配于有機(jī)溶劑中；而pH12以上，則將以離解形式（A-）存在，易分配于水中。同理，對(duì)于堿性物質(zhì)（B）：

Ka為堿性物質(zhì)（B）的共軛酸（BH+）的離解常數(shù)。

第26頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一般pH<3時(shí)，酸性物質(zhì)多呈非離解狀態(tài)(HA)、堿性物質(zhì)則呈離解狀態(tài)(BH+)存在，但pH>12,則酸性物質(zhì)呈離解狀態(tài)(A-)、堿性物質(zhì)則呈非離解狀態(tài)(B)存在。據(jù)此,可采用圖1-1所示在不同pH的緩沖溶液與有機(jī)溶劑中進(jìn)行分配的方法,使酸性、堿性、中性及兩性物質(zhì)得以分離。

第27頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第28頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月兩相溶劑萃取在操作中還要注意以下幾點(diǎn)：1）先用小試管猛烈振搖約1分鐘，觀察萃取后二液層分層現(xiàn)象。如果容易產(chǎn)生乳化，大量提取時(shí)要避免猛烈振搖，可延長(zhǎng)萃取時(shí)間。如碰到乳化現(xiàn)象，可將乳化層分出，再用新溶劑萃取；或?qū)⑷榛瘜映闉V，或?qū)⑷榛瘜由陨约訜?；或較長(zhǎng)時(shí)間放置并不時(shí)旋轉(zhuǎn)，令其自然分層。乳化現(xiàn)象較嚴(yán)重時(shí)，可以采用二相溶劑逆流連續(xù)萃取裝置。

2）

水提取液的濃度最好在比重1.1～1.2之間，過(guò)稀則溶劑用量太大，影響操作。

3）

溶劑與水溶液應(yīng)保持一定量的比例，第一次提取時(shí)，溶劑要多一些，一般為水提取液的1/3，以后的用量可以少一些，一般1/4-1/6。

第29頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4）一般萃取3～4次即可。但親水性較大的成分不易轉(zhuǎn)入有機(jī)溶劑層時(shí)，須增加萃取次數(shù)，或改變萃取溶劑。

4、超臨界流體萃取技術(shù)

超臨界流體萃取是以某一介質(zhì)作為萃取劑，在其臨界溫度和臨界壓力之上的條件下，從液體或固體物料中萃取出待分離的組分的一種方法。

超臨界流體由于接近液體的密度使之具有較高溶解度,由于接近氣體的粘度,使之具有良好的流動(dòng)性能,擴(kuò)散系數(shù)介于氣液之間,使之對(duì)待萃取的物料組織有良好的滲透性,這些特征大大提高了溶質(zhì)進(jìn)入超臨界流體的傳質(zhì)速率。

第30頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(1)超臨界流體萃取的特點(diǎn)

萃取過(guò)程在較低溫度范圍內(nèi)進(jìn)行,特別適用于具有熱敏性或易氧化的成分。萃取介質(zhì)通常選用二氧化碳,二氧化碳化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,無(wú)腐蝕性、無(wú)毒性、不易燃、不易爆,萃取后容易從分離成分中脫除,不會(huì)造成污染,適用于食品和醫(yī)藥行業(yè)。

工藝條件容易控制,通過(guò)對(duì)溫度和壓力進(jìn)行調(diào)節(jié),可以實(shí)現(xiàn)選擇性萃取和分離。

萃取產(chǎn)物的理化性質(zhì)保持良好,產(chǎn)品質(zhì)量好,且無(wú)溶劑殘留問(wèn)題,萃取介質(zhì)循環(huán)利用,無(wú)環(huán)境污染問(wèn)題。

超臨界流體萃取需要冷媒和高壓支持且生產(chǎn)量較小,操作成本大。

第31頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（2）超臨界流體萃取的應(yīng)用

由于超臨界流體萃取技術(shù)上有許多元可替代的優(yōu)點(diǎn),近年來(lái)獲得高度的重視和廣泛的應(yīng)用,例如中藥有效成分的提取；菌體生成物的分離；香精香料色素的提?。粍?dòng)植物脂肪、脂溶性成分、植物堿、甾醇類(lèi)物質(zhì)等成分的提??；有機(jī)溶劑以及有害有毒物質(zhì)的脫除等。

第32頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5.逆流分溶法(CCD)

液-液萃取分離中經(jīng)常遇到的情況是分離因子β值較小,故萃取及轉(zhuǎn)移操作常須進(jìn)行幾十次乃至幾百次。此時(shí)簡(jiǎn)單萃取已不能滿足需要,而要采用逆流分溶法(countercurrentdistribution,簡(jiǎn)稱(chēng)CCD)。

第33頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月CCD法因?yàn)椴僮鳁l件溫和、試樣容易回收,故特別適于中等極性、不穩(wěn)定物質(zhì)的分離。另外,溶質(zhì)濃度越低,分離效果越好。但是,試樣極性過(guò)大或過(guò)小,或分配系數(shù)受濃度或溫度影響過(guò)大時(shí)則不易采用此法分離。易于乳化的萃取溶劑系統(tǒng)也不宜采用。

第34頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第35頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6、液液分配色譜柱

將兩相溶劑中的一相涂覆在硅膠等多孔載體上,作為固定相,填充在色譜管中,然后加入與固定相不相混溶的另一相溶劑

(流動(dòng)相)沖洗色譜柱。這樣,物質(zhì)同樣可在兩相溶劑中相對(duì)作逆流移動(dòng),在移動(dòng)過(guò)程中不斷進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配而得以分離。這種方法稱(chēng)之為液-液分配柱色譜法。

（1）正相色譜與反相色譜：分離水溶性或極性較大的成分如生物堿、苷類(lèi)、糖類(lèi)、有機(jī)酸等化合物時(shí),固定相多采用強(qiáng)極性溶劑,如水、緩沖溶液等,流動(dòng)相則用氯仿、乙酸乙醋、丁醇等弱極性有機(jī)溶劑,稱(chēng)之為正相色譜；但當(dāng)分離脂溶性化合物,如高級(jí)脂肪酸、油脂、游離甾體等時(shí),則兩相可以顛倒,固定相可用石蠟油,而流動(dòng)相則用水或甲醇等強(qiáng)極性溶劑,故稱(chēng)之為反相分配色譜(reversephasepartitionchromatography)。

第36頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（2）加壓液相柱色譜特點(diǎn)：加壓液相色譜用的載體多為顆粒直徑較小、機(jī)械強(qiáng)度及比表面積均大的球形硅膠微粒，因而柱效率大大提高。

第37頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、根據(jù)物質(zhì)的吸附性質(zhì)差別進(jìn)行分離

物理吸附(physicalabsorption)也叫表面吸附,是因構(gòu)成溶液的分子(含溶質(zhì)及溶劑)與吸附劑表面分子的分子間力的相互作用所引起。

特點(diǎn)：①是無(wú)選擇性、②吸附與解吸過(guò)程可逆、③可快速進(jìn)行。故在實(shí)際工作中用得最廣。如采用硅膠、氧化鋁及活性炭為吸附劑進(jìn)行的吸附色譜即屬于這一類(lèi)型。

第38頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月化學(xué)吸附(chemicalabsorption),如黃酮等酚酸性物質(zhì)被堿性氧化鋁吸附,或生物堿被酸性硅膠吸附等吸附質(zhì)與吸附劑之間要發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的一類(lèi)吸附。特點(diǎn)：①具有選擇性、②吸附十分牢固、有時(shí)甚至不可逆,故用得較少。半化學(xué)吸附(semi-chemicalabsorption),如聚酰胺對(duì)黃酮類(lèi)、醌類(lèi)等化合物之間的氫鍵吸附,力量較弱,介于物理吸附與化學(xué)吸附之間的一類(lèi)吸附。第39頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.物理吸附基本規(guī)律

（2）被分離的物質(zhì)與吸附劑、洗脫劑共同構(gòu)成吸附過(guò)程中的三要素，彼此緊密相連。（1）物理吸附過(guò)程一般無(wú)選擇性，但吸附強(qiáng)弱大體遵循“相似者易于吸附”的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律。硅膠、氧化鋁因均為極性吸附劑,故有以下特點(diǎn):

(1)對(duì)極性物質(zhì)具有較強(qiáng)的親和能力,極性強(qiáng)的溶質(zhì)將被優(yōu)先吸附。(2)溶劑極性越弱,則吸附劑對(duì)溶質(zhì)將表現(xiàn)出較強(qiáng)的吸附能力。溶劑極性增強(qiáng),則吸附劑對(duì)溶質(zhì)的吸附能力即隨之減弱。第40頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月 (3)溶質(zhì)即使被硅膠、氧化鋁吸附,但一旦加入極性較強(qiáng)的溶劑時(shí),又可被后者置換洗脫下來(lái)?；钚蕴恳?yàn)槭欠菢O性吸附劑,故與硅膠、氧化鋁相反,對(duì)非極性物質(zhì)具有較強(qiáng)的親和能力,在水中對(duì)溶質(zhì)表現(xiàn)出強(qiáng)的吸附能力。溶劑極性降低,則活性炭對(duì)溶質(zhì)的吸附能力也隨之降低。故從活性炭上洗脫被吸附物質(zhì)時(shí),洗脫溶劑的洗脫能力將隨溶劑極性的降低而增強(qiáng)。

第41頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、

極性及其強(qiáng)弱判斷

極性強(qiáng)弱是支配物理吸附過(guò)程的主要因素。所謂極性乃是一種抽象概念,用以表示分子中電荷不對(duì)稱(chēng)(asymmetry)的程度，并大體上與偶極矩(dipolemoment)、極化度（polarizability）及介電常數(shù)（dielectricconstant）等概念相對(duì)應(yīng)。

（1）官能團(tuán)的極性按下列官能團(tuán)的順序增強(qiáng)：

—CH2—CH2—，—CH2=CH2—，—OCH3，—COOR，>C=O，—CHO，—NH2，—OH，—COOH

（2）化合物的極性則由分子中所含官能團(tuán)的種類(lèi)、數(shù)目及排列方式等綜合因素所決定。第42頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

（3）、大體上溶劑極性的大小可以根據(jù)介電常數(shù)(ε)的大小來(lái)判斷。介電常數(shù)越大，則極性越大。一般溶劑的介電常數(shù)按下列順序增大：

環(huán)己烷（1.88），苯（2.29），無(wú)水乙醚（4.47），氯仿（5.20），乙酸乙酯（6.11），乙醇（26.0），甲醇（31.2），水（81.0）

3.簡(jiǎn)單吸附法進(jìn)行物質(zhì)的濃縮與精制

簡(jiǎn)單吸附，如在結(jié)晶及重結(jié)晶過(guò)程中加入活性炭進(jìn)行的脫色、脫臭等操作，在物質(zhì)精制過(guò)程中應(yīng)用很廣。

第43頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一葉萩堿curinine

本品系由大戟科植物一葉萩葉中提取的一種生物堿，現(xiàn)已人工合成?！拘誀睢科湎跛猁}為白色或微粉紅色粉末，味苦，能溶于水?！舅幚砑皯?yīng)用】作用與士的寧相似。但毒性較低。能興奮脊髓。增強(qiáng)反射及肌肉緊張度。體內(nèi)代謝較快，無(wú)蓄積。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，小量能增強(qiáng)心肌收縮，并有抑制膽堿酯酶作用。用于治療小兒麻痹癥及其后遺癥、面神經(jīng)麻痹，對(duì)神經(jīng)衰弱、低血壓、植物神經(jīng)功能紊亂所引起的頭暈以及耳鳴、耳聾等有一定療效。第44頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.吸附柱色譜法用于物質(zhì)的分離

吸附色譜法中硅膠、氧化鋁柱色譜在實(shí)際工作中用得最多。有關(guān)注意事項(xiàng)如下:

(1)硅膠、氧化鋁吸附柱色譜過(guò)程中,吸附劑的用量一般為試樣量的30~60倍。試樣極性較小、難以分離者,吸附劑用量可適當(dāng)提高至試樣量的100~200倍。

據(jù)此可選用適當(dāng)規(guī)格的色譜管,實(shí)驗(yàn)室中常用色譜管的規(guī)格如下所示，其高度與直徑比約為(15:1)~(20:1)。

色譜管內(nèi)徑(cm):0.51.01.52.03.04.06.08.010

長(zhǎng)度(cm):10

1530

45607590120150第45頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(2)硅膠、氧化鋁吸附柱色譜,應(yīng)盡可能選用極性小的溶劑裝柱和溶解試樣,以利試樣在吸附劑柱上形成狹窄的原始譜帶。

(3)洗脫用溶劑的極性宜逐步增加,但跳躍不能太大。實(shí)踐中多用混合溶劑,并通過(guò)巧妙調(diào)節(jié)比例以改變極性,達(dá)到梯度洗脫分離物質(zhì)的目的。

(4)為避免發(fā)生化學(xué)吸附,酸性物質(zhì)宜用硅膠、堿性物質(zhì)則宜用氧化鋁進(jìn)行分離。

(5)如液-液分配色譜中所述,吸附柱色譜也可用加壓方式進(jìn)行,溶劑系統(tǒng)可通過(guò)TLC進(jìn)行篩選。

第46頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5.聚酰胺吸附色譜法

聚酰胺(polyamide)吸附屬于氫鍵吸附,是一種用途十分廣泛的分離方法,極性物質(zhì)與非極性物質(zhì)均可適用,但特別適合分離酚類(lèi)、醌類(lèi)、黃酮類(lèi)化合物。

(1)聚酰胺的性質(zhì)及吸附原理

第47頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一般認(rèn)為是通過(guò)分子中的酰胺羰基與酚類(lèi)、黃酮類(lèi)化合物的酚羥基,或酰胺鍵上的游離胺基與醌類(lèi)、脂肪羧酸上的羰基形成氫鍵締合而產(chǎn)生吸附。至于吸附強(qiáng)弱則取決于各種化合物與之形成氫鍵締合的能力。通常在含水溶劑中大致有下列規(guī)律:

①

形成氫鍵的基團(tuán)數(shù)目越多,則吸附能力越強(qiáng)。

②

成鍵位置對(duì)吸附力也有影響。易形成分子內(nèi)氫鍵者,其在聚酰胺上的吸附即相應(yīng)減弱。第48頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

③分子中芳香化程度高者,則吸附性增強(qiáng)；反之,則減弱。如：以上是僅就化合物本身對(duì)聚酰胺的親和力而言。但吸附因?yàn)槭窃谌芤褐羞M(jìn)行,故溶劑也會(huì)參加吸附劑表面的爭(zhēng)奪,或通過(guò)改變聚酰胺對(duì)溶質(zhì)的氫鍵結(jié)合能力而影響吸附過(guò)程。顯然,聚酰胺與酚類(lèi)或醌類(lèi)等化合物形成氫鍵締合的能力在水中最強(qiáng),在含水醇中則隨著醇濃庭的增高而相應(yīng)減弱,在高濃度醇或其它有機(jī)溶劑中則幾乎不締合。

第49頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（2）聚酰胺柱的洗脫在聚酰胺柱上的洗脫能力由弱至強(qiáng),可大致排列成下列順序:水→甲醇→丙酮→氫氧化納水溶液→甲酰胺→二甲基甲酰胺→尿素水溶液

(3)聚酰胺色譜的應(yīng)用

聚酰胺對(duì)一般酚類(lèi)、黃酮類(lèi)化合物的吸附是可逆的,分離效果好,加以吸附容量又大,故聚酰胺色譜特別適合于該類(lèi)化合物的制備分離。此外,對(duì)生物堿、萜類(lèi)、甾體、糖類(lèi)、氨基酸等其它極性與非極性化合物的分離也有著廣泛的用途。

第50頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6.大孔吸附樹(shù)脂

(1)大孔吸附樹(shù)脂的吸附原理

大孔吸附樹(shù)脂是吸附性和分子篩性原理相結(jié)合的分離材料,它的吸附性是由于范德華引力或產(chǎn)生氫鍵的結(jié)果。分子篩性是由于其本身多孔性結(jié)構(gòu)的性質(zhì)所決定。

(2)影響吸附的因素

比表面積、表面電性、能否與化合物形成氫鍵（3）大孔吸附樹(shù)脂的應(yīng)用

大孔吸附樹(shù)脂現(xiàn)在已被廣泛應(yīng)用于天然化合物的分離和富集工作中,如苷與糖類(lèi)的分離、生物堿的精制。在多糖、黃酮、三萜類(lèi)化合物的分離方面都有很好的應(yīng)用實(shí)例。

第51頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（4）洗脫液的選擇

洗脫液可使用甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙脂等。根據(jù)吸附作用強(qiáng)弱選用不同的洗脫液或不同濃度的同一溶劑。對(duì)非極性大孔樹(shù)脂,洗脫液極性越小,洗脫能力越強(qiáng)。對(duì)于中等極性的大孔樹(shù)脂和極性較大的化合物來(lái)說(shuō),則選用極性較大的溶劑為宜。

第52頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月四、根據(jù)物質(zhì)分子大小差別進(jìn)行分離

1、凝膠過(guò)濾法（Gelfiltration）

凝膠過(guò)濾法也叫凝膠滲透色譜(Gelpermeationchromatography)、分子篩過(guò)濾（molecularsievefiltration）、排祖色譜（exclusionchromatography），系利用分子篩分離物質(zhì)的一種方法。其中所用載體，如葡聚糖凝膠，是在水中不溶、但可膨脹的球形顆粒，具有三維空間的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。（1）原理：分子篩原理。即利用凝膠的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的分子篩的過(guò)濾作用將化合物按分子量大小不同進(jìn)行分離。

第53頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（2）出柱順序：按分子由大到小順序先后流出并得到分離。

（3）常用的溶劑：①堿性水溶液（0.1mol/LNH4OH）含鹽水溶液（0.5mol/LNaCl等）②醇及含水醇，如甲醇、甲醇—水③其他溶劑：如含水丙酮，甲醇-氯仿第54頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（4）凝膠的種類(lèi)與性質(zhì)

種類(lèi)很多，常用的有以下兩種：①Sephadex-G：葡聚糖凝膠，只適用于水中應(yīng)用，且不同規(guī)格適合分離不同分子量的物質(zhì)。②SephadexLH-20：羥丙基葡聚糖凝膠，為SephadexG-25經(jīng)羥丙基化后得到的產(chǎn)物，具有以下兩個(gè)特點(diǎn)：具有分子篩特性，可按分子量大小分離物質(zhì)；在由極性與非極性溶劑組成的混合溶劑中常常起到反相分配色譜的作用，適合于不同類(lèi)型有機(jī)物的分離。應(yīng)用最廣。

第55頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月交聯(lián)葡聚糖的化學(xué)結(jié)構(gòu)

第56頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、膜過(guò)濾法膜過(guò)濾法是一種用天然或人工合成的膜，以外界能量或化學(xué)位差為推動(dòng)力，對(duì)雙組分或多組分的溶質(zhì)和溶劑進(jìn)行分離、分級(jí)、提純或富