三、根據物質的吸附性差別進行分離

【考點】矽膠、大孔樹脂和聚酰胺色譜法及其應用

1.矽膠、氧化鋁色譜法

(1)對極性物質具有較強親和能力。故極性強的溶質優先被吸附。化合物的極性由分子中所含官能團決定。官能團的極性強弱順序為:

-COOH>-OH>-NH2、-NHR′>-CHO>-CO->-COO-

(2)溶劑極性越弱,則吸附劑對溶質的吸附能力越強。溶劑極性增強,則吸附劑對溶質的吸附能力減弱。

(3)溶質即使被矽膠、氧化鋁吸附,但加入極性較強的溶劑時,又可被後者置換洗脫出來。

(4)為避免發生化學吸附,酸性物質宜用矽膠,堿性物質則宜用氧化鋁進行分離。

注意與活性炭色譜法區分。活性炭色譜法:活性炭屬非極性吸附劑,吸附規律與矽膠、氧化鋁相反。

2.大孔樹脂色譜法

(1)吸附原理:大孔樹脂是吸附性和分子篩性原理相結合的分離材料。吸附性是由於範德華引力或產生氫鍵的結果,分子篩性是由於其本身多孔性結構所決定的。

(2)影響吸附的因素:大孔吸附樹脂本身的性質、溶劑的性質和化合物的性質是影響吸附的3個重要因素。

①一般非極性化合物在水中易被非極性樹脂吸附,極性樹脂則易在水中吸附極性物質。

②物質在溶劑中的溶解度大,樹脂對此物質的吸附力就小,反之就大。

③能與大孔樹脂形成氫鍵的化合物易被吸附。

(3)洗脫液的選擇:洗脫液可使用甲醇、乙醇、丙酮、不同濃度的酸或堿等。一般用水洗脫糖等極性物質,甲醇、乙醇洗脫皂苷等成分,堿溶液洗脫酸性成分,酸溶液洗脫堿性成分,丙酮洗脫中性親脂性成分。

3.聚酰胺色譜法屬於氫鍵吸附,適用於分離酚類、醌類和黃酮類化合物。也可用於植物粗提物的脫鞣質。

(1)吸附原理:酰胺羰基與酚類、黃酮類化合物的酚羥基,或酰胺鍵上的遊離氨基與醌類、脂肪羧酸上的羰基形成氫鍵締合而產生吸附。

(2)吸附規律:吸附強弱取決於各種化合物與聚酰胺形成氫鍵締合的能力。

①形成氫鍵的基團數目越多,吸附力越強。

②形成氫鍵的基團易形成分子內氫鍵者吸附力減弱。

③分子中芳香化程度高,吸附性強。

一般情況下,各種溶劑在聚酰胺柱上的洗脫能力由弱至強的順序為:水→甲醇→丙酮→氫氧化鈉水溶液→甲酰胺→二甲基甲酰胺→尿素水溶液。

四、其他分離方法

【考點】凝膠過濾法、膜分離法、離子交換色譜和分餾法在中藥化學成分分離中的應用

1.凝膠過濾法又稱分子篩色譜、凝膠滲透色譜、排阻色譜,是根據物質分子大小差別進行分離的一種方法。

(1)常用葡聚糖凝膠(Sephadex G)以及羥丙基葡聚糖凝膠(Sephadex LH-20)。

(2)Sephadex G隻適於在水中應用。Sephadex LH-20既可在水中應用,又可在由極性與非極性溶劑組成的混合溶劑中應用,適用於不同類型有機物的分離。

2.膜分離法膜分離法主要包括滲透、反滲透、超濾、電滲析、透析和液膜技術等。根據物質分子大小差別進行分離。

透析法多用於水溶性的大分子和小分子物質的分離,如蛋白質、酶、多糖分離過程中的脫鹽。按照孔徑大小,可將透析膜分為微濾膜、超濾膜、反滲透膜和納米膜。