色谱硅胶、大孔树脂和活性氧化铝最适合植物有效成分的提取。

硅胶最合适!因为硅胶极性最强,孔结构和比表面积可以调节,没有有机污染;相对而言,大孔树脂因为是有机材料,早就被国家医药产品管理局列为限制类产品;活性氧化铝的极性不如硅胶,选择性吸附不如硅胶。(1)硅胶:色谱用硅胶是一种多孔物质,分子中有硅氧烷交联结构,同时,在颗粒中。

颗粒表面有许多硅烷醇基团。硅胶的吸附与硅醇基团的含量有关。硅醇基团可以通过形成氢键来吸附水,所以硅胶的吸附力随着吸附水的增加而降低。如果吸水率超过17%,吸附力太弱,不能用作吸附剂,但可以用作分配色谱的支撑剂。对于硅胶的活化,当硅胶加热到100 ~ 110℃时,可以除去硅胶表面氢键吸附的水。当温度升至500℃时,硅胶表面的硅醇基也可脱水转化为硅氧烷键,从而因氢键而失去吸水的活性,不再具有吸附剂的性质,即使经过水处理,其吸附活性也无法恢复。所以硅胶的活化不宜在较高的温度下进行(一般在170cC以上有少量结合水流失)。

硅胶是一种酸性吸附剂,适用于中性或酸性组分的层析。同时,硅胶是一种弱酸性阳离子交换剂,其表面的硅醇基团可以释放弱酸性氢离子。当遇到强碱注入物质时,由于离子交换反应,可以吸附碱性化合物。

(2)氧化铝:氧化铝可能是碱性的(因为可以和碳酸钠等成分混合),对于分离一些碱性的中草药成分,比如生物碱,是比较理想的。但是,碱性氧化铝不适合分离醛、酮、醋、内酯和其他类型的化合物。因为有时碱性氧化铝可以与上述成分发生二次反应,如异构化、氧化、消除等。氧化铝中的碱性杂质可以用水洗至中性而除去,称为中性氧化铝。中性氧化铝还是属于碱性吸附剂的范畴,应该适合酸性组分的分离。用稀硝酸或稀盐酸处理氧化铝,既能中和氧化铝中所含的碱性杂质,又能使氧化铝颗粒表面带有NO3-1或CI-1阴离子,因而具有与交换剂分离的性质,适用于酸性组分的色谱分离。这种氧化铝被称为酸性氧化铝。色谱用氧化铝,用于柱色谱,粒度100 ~ 160目。粒度为100目,分离效果差:小于160目,浓缩流速大且慢,易散带。样品与氧化铝之比一般在1: 20 ~ 50之间,色谱柱内径与柱长之比在1: 10-20之间。

用溶剂洗柱时,流速不能太快。通常,洗脱液的流速应等于每半小时流出的液体毫升数至1小时和所用吸附剂的重量(克)。

(3)活性炭:它是一种非极性吸附剂,应用广泛。一般需要先用稀盐酸洗,再用乙醇洗,再用水洗,然后80℃烘干,进行色谱分析。最好将活性炭注入颗粒中进行色谱分析。如果是活性炭的细粉,要加入适量的硅藻土作为助滤剂,装在柱内,避免流速过慢。活性炭主要用于分离水溶性成分,如氨基酸、糖类和一些糖苷。活性炭在水溶液中吸附最强,但在有机溶剂中吸附较弱。因此,水的洗脱能力最弱,而有机溶剂的洗脱能力较强。例如,当用乙醇-水洗脱时,洗脱力随着乙醇浓度的增加而增加。活性炭对芳香族化合物的吸附大于脂肪族化合物,对大分子化合物的吸附大于对小分子化合物的吸附。利用这些吸附差异,可以将水溶性芳香族物质从脂肪族物质中分离出来,将单糖从多糖中分离出来,将氨基酸从多肽中分离出来。下面,我将详细描述硅胶作为分离纯化的介质:硅胶表面结构概述。在色谱和工业水处理领域,无定形硅胶得到了广泛的应用。它具有多孔无定形结构,不产生任何X射线衍射。硅胶表面有硅醇基团(si-oh)和裸露的硅氧烷键(si-o-si)。硅烷醇基是具有强吸附性的极性基团,而硅氧烷键是疏水性基团。硅氧烷键上的δ键被dπ-pπ相互作用加强,氧原子上的孤对参与π相互作用,但不能参与给体和受体的相互作用,不能形成氢键。Scott和kucera证实硅氧烷基团几乎不吸附极性溶剂分子。然而,由于硅氧烷键的疏水性,一些非极性溶剂分子可以被吸附。对于硅胶的改性,硅烷醇基团比硅氧烷基团更重要。硅醇基可以以不同的方式存在于硅胶表面,如隔离、配对(成芽)和缔合(键合)。最近的研究表明,不仅两个或多个相关联的硅烷醇基可以形成成键对,甚至成对的硅烷醇基也可以形成成键对。硅胶的表面结构可以通过许多方法来确定。一般来说,随着比表面积的增加,硅胶表面的硅醇基团浓度略有下降。通常硅醇含量的测定方法有同位素交换法、滴定法、光谱法和烷基铝法。Nawrock[1]报道用同位素交换法测得硅胶表面的硅醇基团浓度为8.0 1.0 μ mol/m2,该值常被视为硅胶的物理化学常数。硅醇基团具有明显的酸性,测得的pka值为7.1。通过分析硅胶的表面结构可知,硅胶表面硅烷醇基团的种类、浓度和表面分布会影响粘结相的性能,而硅胶的预处理可以改变表面硅烷醇种类的分布,增加表面缔合硅烷醇的含量,改善硅胶表面粘结相的性能。生物工程技术(1)柱层析硅胶的突出优势是刚性骨架结构,机械强度高,可承受30MPa以内的压力;

(2)对性质和结构相似的异构体具有优异的吸附性能和理想的分离功能;

(3)良好的热稳定性和化学稳定性;

(4)与有机柱填料相比,硅胶是以二氧化硅为基质的固体胶体,结构致密,在应用中不会因有机物的损失而污染目标产物;

(5)可以从多组分溶液中选择性地吸附和纯化异构体组分;

(6)在制备柱色谱用硅胶的过程中,平均孔径为20?0?3-20000?0?3 .适应不同性质、分子量和分子结构物质的分离纯化。3)用于试剂柱色谱的硅胶及其应用

试剂柱层析硅胶是一种具有固体特征的胶体体系,由形成凝集结构的胶体颗粒组成。胶体颗粒是水合硅胶(聚硅酸)的缩聚物,属于无定形物质。在试剂柱色谱中,胶体颗粒聚集体之间的间隙形成硅胶颗粒内部的微孔结构。因此,它是一种具有丰富微孔结构、高比表面积、高纯度和高活性的优质吸附材料。

试剂柱层析硅胶的主要性能特征——吸附特征取决于生硅胶生产过程中形成的微孔结构和内孔表面。因此,在生产过程中,首先要注重原料——粗孔块状硅胶的质量优化,优化指标要控制在:吸附容量80±2%,比表面积约360m2/g,平均孔径约9nm(90埃)。在精选原料的基础上,进一步加工。其加工工艺主要如下:原料粉碎分级、纯水酸处理、清洗、干燥、包装、检验。

试剂柱色谱的主要控制指标:

氯化物(cl)≤0.004%

铁含量≤0.02%

PH值(10%水悬浮液)5-6

试剂柱色谱硅胶的主要用途如下:

(1)用于中草药、化学合成药物和生物活性物质的分离提取;

(2)用于工业生物发酵过程中提取高分子蛋白质的多肽等生物活性物质,用于酸工程技术;

(3)通过柱层析硅胶吸附分离制备高纯度物质;

(4)有机物的脱水和精制;

(5)去除食用植物油中的有害成分;

(6)用于精炼石油产品,如精炼抽出的油(石脑油在600-900℃下的残余物)以除去芳香杂质。

柱层析硅胶的分离、纯化、脱水和精制机理;柱层析用硅胶的微结构与一般硅胶差别不大。构成胶体骨架的SiO2 _ 2与硅氧四面体结合,原子间的力场平衡。如上所述,硅胶具有高比表面积,硅胶颗粒内部的孔的表面结构与形成的骨架不同。表面的硅原子与胶体中所含的结构水形成硅醇基团,即这种结构上的不平衡使硅胶表面产生自由力场,即对水分子或其他极性分子具有吸附能力,胶体颗粒表面被吸附物质的吸附能力因分子极性不同而有不同程度的差异。因此,硅胶在吸附不同物质的混合物时具有选择性。当分子极性强的物质组分通过硅胶表面时,与硅胶的吸附力也强,物质组分在硅胶表面的停留时间更长;相反,分子极性较弱的组分保留时间较短。因此,不同物质的混合物在通过硅胶的过程中,由于保留时间的不同而被分离。对于分子极性强的物质,硅胶有很强的吸附能力,比如水分子。在这种情况下,被吸附的物质分子只能获得足够的能量(如热能)来克服硅胶表面产生的引力场的屏障,离开硅胶表面。这样,在正常条件下,当含有强极性物质成分的混合物通过硅胶柱层时,强极性物质成分被保留在硅胶的孔隙中,从而显示出硅胶对物质进行脱水和精制或纯化的能力。硅胶柱色谱技术硅胶柱色谱原理

硅胶色谱的分离原理是根据物质在硅胶上不同的吸附力进行分离。一般极性较高的物质容易被硅胶吸附,极性较低的物质不容易被硅胶吸附。整个色谱过程就是吸附、解吸、再吸附、再解吸。硅胶柱色谱流动相

乙酸乙酯:石油醚体系用于低极性;使用极性较高的甲醇:氯仿体系;使用极性甲醇:水:正丁醇:乙酸体系;硅胶柱层析的常用方法,加少量氨水或冰醋酸即可。

1.称重。200-300目硅胶,重量为样品量的30-70倍;如果极难分,也可以用100倍量的硅胶h,干硅胶的表观密度在0.4左右,所以称40g硅胶,用100ml的烧杯就可以了。

2.搅拌成匀浆。加入两倍干硅胶体积的溶剂,用玻璃棒搅拌。如果洗脱液是石油醚/乙酸乙酯/丙酮体系,用石油醚混合;如果洗脱剂是氯仿/乙醇系统,用氯仿混合。如果不能搅拌成匀浆,说明溶剂中水分含量过高,尤其是乙酸乙酯/丙酮。如果分配色谱不与水混合,必须事先用无水硫酸钠干燥很长时间。用无水氯化钙干燥氯仿以除去1%的醇。如果样品对酸敏感,氯仿系统不能用于通过色谱柱。

3.列加载。用棉花代替海沙塞住柱底,加入约1/3体积的石油醚(氯仿),装上储液球,打开柱下活塞,将匀浆一次性倒入储液球中。随着沉降,一些硅胶会浸入储液球中,用石油醚(氯仿)洗入柱中。

4.压实。沉降后,加入更多石油醚,用双球或气泵加压至流速恒定。柱床被压缩到大约9/10体积。这一步无论常压柱还是加压柱都要进行,这样可以大大提高分离度,避免过柱时由于柱床收缩而产生的开裂。

5.样本。干法或湿法都可以。海沙是不必要的。上样后,加入一些洗脱液,然后在硅胶表面塞一团脱脂棉。然后你就可以放心的加入大量的洗脱液,不用清洗硅胶表面。

6.列传递和收集。柱层析实际上是扩散和分离的权衡。太低的洗脱强度不好,建议梯度洗脱。收集实例:10mg上样,1g硅胶H,0.5ml收集一个馏分;1-2g装量,50g硅胶(200-300目),20-50ml收集一个馏分。

7.检测。要使用更特殊的喷剂,如果只使用紫外灯,会损失更多的产品,紫外灵敏度一般比喷剂高1-2个数量级。

8.发送音乐。收集到的产物是旋转干燥的,通常在送到光谱前需要重结晶。如果样品太小或者是液体,可以通过一个小的凝胶柱作为最后的净化手段,然后再发送光谱。氢谱约1.5ppm的所谓“硅胶”峰可以去掉。需要注意的事项

1.首先,根据TLC法选择洗脱液,使两种相邻物质的Rf值差异最大化。

2.立柱必须安装平整。

3.考虑有限柱填料的吸附能力。

4.可以考虑通过眼压计分离和洗脱。