柱层析知识总结
柱层析知识总结
柱层析知识总结柱层析利用层析柱将混合物各组分分离开来的操作过程称为柱层析。
柱层析是层析技术中的一类,依据其作用原理又可分为吸附柱层析、分配柱层和离子交换柱层析等。
其中以吸附柱层析应用最广。
以下只介绍吸附柱层析的相关问题,其操作方法也可作为其他类型柱层析的参考。
1.吸附柱层析的器材(1)层析柱实验室中所用的玻璃层析柱有两种形式:一是下部带有活塞的玻璃管,活塞的芯最好是聚四氟乙烯制作的,这样可以不涂真空油脂,以免污染产品。
如果使用普通的玻璃活塞,则真空油脂要小心地涂薄涂匀。
另一种是将玻璃管下端拉细,套上一段弹性良好的管子。
这段管子必须是不能被淋洗剂溶解的,普通橡皮管一般不可充作此用,因为橡皮易被氯仿、苯、THF等溶剂溶胀,而聚乙烯管子对大多数溶剂是惰性的,所以常常使用。
用一只螺旋夹控制流速,此外,薄膜塑料柱因使用方便、节省淋洗剂、减少蒸发量等优点,应用日趋广泛。
薄膜塑料柱总是以扁平成卷保存的,两侧常有很深的折痕。
使用前需将裁取的一段薄膜管一端扎紧,另一端套在一段玻璃管上并用棉线扎紧。
将这段玻璃管穿过一个单孔塞。
然后将薄膜管放进一根又粗又长,下端拉细了的玻璃管内,使塞子塞紧大玻璃管的口。
用水泵自大玻璃管下端抽气,薄膜柱即因内部压强大于外部而自行展圆。
待装入吸附剂后在其下部扎几个小孔即可使用。
层析柱的尺寸根据被分离物的量来确定,其直径与高度之比则根据被分离混合物的分离难易而定,一般在1∶8到1∶50之间。
柱身细长,分离效果好,但可分离的量小,且分离所需时间长;柱身短粗,分离效果较差,但一次可以分离较多的样品,且所需时间短。
如果待分离物各组分较难分离,宜选用细长的柱子,如果要处理大量的较易分离的或对分离纯度要求较低的混合物,则可选用粗而短的柱子。
最常使用的层析柱,直径与长度之比在1∶8 到1∶15 之间。
(2)吸附剂柱层析中最常使用的吸附剂是氧化铝或硅胶。
其用量为被分离样品的30~50倍,对于难以分离的混合物,吸附剂的用量可达100倍或更高。
柱层析
柱色谱(柱上层析)常用的有吸附色谱和分配色谱两类。
吸附色谱常用氧化铝和硅胶作固定相;而分配色谱中以硅胶、硅藻土和纤维素作为支持剂,以吸收较大量的液体作固定相,而支持剂本身不起分离作用。
吸附柱色谱通常在玻璃管中填入表面积很大经过活化的多孔性或粉状固体吸附剂。
当待分离的混合物溶液流过吸附柱时,各种成分同时被吸附在柱的上端。
当洗脱剂流下时,由于不同化合物吸附能力不同,往下洗脱的速度也不同,于是形成了不同层次,即溶质在柱中自上而下按对吸附剂的亲和力大小分别形成若干色带,再用溶剂洗脱时,已经分开的溶质可以从柱上分别洗出收集;或将柱吸干,挤出后按色带分割开,再用溶剂将各色带中的溶质萃取出来。
实验装置及样品:1、装置图:(1)吸附剂常用的吸附剂有氧化铝、硅胶、氧化镁、碳酸钙和活性炭等。
吸附剂一般要经过纯化和活性处理,颗粒大小应当均匀。
对于吸附剂而言,粒度愈小表面积愈大,吸附能力就愈高,但颗粒愈小时,溶剂的流速就太慢,因此应根据实际分离需要而定。
供柱色谱使用的氧化铝有酸性、中性、碱性三种:酸性氧化铝用1%盐酸浸泡后,用蒸馏水洗至氧化铝的悬浮液pH为4,用于分离酸性物质。
中性氧化铝其悬浮液的pH为7.5,用于分离中性物质。
碱性氧化铝其悬浮液的pH为10,用于胺或其它碱性物质的分离。
大多数吸附剂都能强烈地吸水,而且水分易被其它化合物置换,因此吸附剂的活性降低,通常有加热方法使吸附剂活化。
氧化铝随着表面含水量的不同,而分成各种活性等级。
见P.112表3.7。
活性等级的测定一般采用勃劳克曼(Brockmann)标准测定法。
(2)溶质的结构与吸附能力的关系化合物的吸附性与它们的极性成正比,化合物分子中含有极性较大的基团时,吸附性也较强,各种化合物对氧化铝的吸附性按以下次序递减:酸和碱> 醇、胺、硫醇> 酯、醛、酮> 芳香族化合物> 卤代物、醚>烯> 饱和烃在本实验中,乙酰二茂铁极性大于二茂铁,因此,二茂铁首先被洗脱下来。
柱层析方法和技巧
常说的过柱子应该叫柱层析分离,也叫柱色谱。
我们常用的是以硅胶或氧化铝作固定相的吸附柱。
由于柱分的经验成分太多,所以下面我就几年来过柱的体会写些心得,希望能有所帮助。
一:柱子可以分为:加压,常压,减压压力可以增加淋洗剂的流动速度,减少产品收集的时间,但是会减低柱子的塔板数。
所以其他条件相同的时候,常压柱是效率最高的,但是时间也最长,比如天然化合物的分离,一个柱子几个月也是有的。
减压柱能够减少硅胶的使用量,感觉能够节省一半甚至更多,但是由于大量的空气通过硅胶会使溶剂挥发(有时在柱子外面有水汽凝结),以及有些比较易分解的东西可能得不到,而且还必须同时使用水泵抽气(很大的噪音,而且时间长)。
以前曾经大量的过减压柱,对它有比较深厚的感情,但是自从尝试了加压后,就几乎再也没动过减压的念头了。
加压柱是一种比较好的方法,与常压柱类似,只不过外加压力使淋洗剂走的快些。
压力的提供可以是压缩空气,双连球或者小气泵(给鱼缸供气的就行)。
特别是在容易分解的样品的分离中适用。
压力不可过大,不然溶剂走的太快就会减低分离效果。
个人觉得加压柱在普通的有机化合物的分离中是比较适用的。
二:关于柱子的尺寸应该是粗长的最好。
柱子长了,相应的塔板数就高。
柱子粗了,上样后样品的原点就小(反映在柱子上就是样品层比较薄),这样相对的减小了分离的难度。
试想如果柱子十厘米,而样品就有二厘米,那么分离的难度可想而知,恐怕要用很低极性的溶剂慢慢冲了。
而如果样品层只有0.5厘米,那么各组分就比较容易得到完全分离了。
当然采用粗大的柱子要牺牲比较多的硅胶和溶剂了,不过这些成本相对于产品来说也许就不算什么了(有些不环保的说,不过溶剂回收重蒸后也就减小了部分浪费)。
现在见到的柱子径高比一般在1:5~10,书中写硅胶量是样品量的30~40倍,具体的选择要具体分析。
如果所需组分和杂质分的比较开(是指在所需组分rf在0.2~0.4,杂质相差0.1以上),就可以少用硅胶,用小柱子(例如200毫克的样品,用2cm×20cm的柱子);如果相差不到0.1,就要加大柱子,我觉得可以增加柱子的直径,比如用3cm的,也可以减小淋洗剂的极性等等。
柱层析知识汇总(溶剂极性表+溶剂性质+过柱方法和技巧)
溶剂极性表溶剂的性质常用溶剂的沸点、溶解性和毒性溶剂名称沸点(101.3kPa)溶解性毒性液氨-33.35℃特殊溶解性:能溶解碱金属和碱土金属剧毒性、腐蚀性液态二氧化硫-10.08 溶解胺、醚、醇苯酚、有机酸、芳香烃、溴、二硫化碳,多数饱和烃不溶剧毒甲胺-6.3 是多数有机物和无机物的优良溶剂,液态甲胺与水、醚、苯、丙酮、低级醇混溶,其盐酸盐易溶于水,不溶于醇、醚、酮、氯仿、乙酸乙酯中等毒性,易燃二甲胺7.4 是有机物和无机物的优良溶剂,溶于水、低级醇、醚、低极性溶剂强烈刺激性石油醚不溶于水,与丙酮、乙醚、乙酸乙酯、苯、氯仿及甲醇以上高级醇混溶与低级烷相似乙醚34.6 微溶于水,易溶与盐酸.与醇、醚、石油醚、苯、氯仿等多数有机溶剂混溶麻醉性戊烷36.1 与乙醇、乙醚等多数有机溶剂混溶低毒性二氯甲烷39.75 与醇、醚、氯仿、苯、二硫化碳等有机溶剂混溶低毒,麻醉性强二硫化碳46.23 微溶与水,与多种有机溶剂混溶麻醉性,强刺激性溶剂石油脑与乙醇、丙酮、戊醇混溶较其他石油系溶剂大丙酮56.12 与水、醇、醚、烃混溶低毒,类乙醇,但较大1,1-二氯乙烷57.28 与醇、醚等大多数有机溶剂混溶低毒、局部刺激性氯仿61.15 与乙醇、乙醚、石油醚、卤代烃、四氯化碳、二硫化碳等混溶中等毒性,强麻醉性甲醇64.5 与水、乙醚、醇、酯、卤代烃、苯、酮混溶中等毒性,麻醉性,四氢呋喃66 优良溶剂,与水混溶,很好的溶解乙醇、乙醚、脂肪烃、芳香烃、氯化烃吸入微毒,经口低毒己烷68.7 甲醇部分溶解,比乙醇高的醇、醚丙酮、氯仿混溶低毒。
麻醉性,刺激性三氟代乙酸71.78 与水,乙醇,乙醚,丙酮,苯,四氯化碳,己烷混溶,溶解多种脂肪族,芳香族化合物1,1,1-三氯乙烷74.0 与丙酮、、甲醇、乙醚、苯、四氯化碳等有机溶剂混溶低毒类溶剂四氯化碳76.75 与醇、醚、石油醚、石油脑、冰醋酸、二硫化碳、氯代烃混溶氯代甲烷中,毒性最强乙酸乙酯77.112 与醇、醚、氯仿、丙酮、苯等大多数有机溶剂溶解,能溶解某些金属盐低毒,麻醉性乙醇78.3 与水、乙醚、氯仿、酯、烃类衍生物等有机溶剂混溶微毒类,麻醉性丁酮79.64 与丙酮相似,与醇、醚、苯等大多数有机溶剂混溶低毒,毒性强于丙酮苯80.10 难溶于水,与甘油、乙二醇、乙醇、氯仿、乙醚、、四氯化碳、二硫化碳、丙酮、甲苯、二甲苯、冰醋酸、脂肪烃等大多有机物混溶强烈毒性环己烷80.72 与乙醇、高级醇、醚、丙酮、烃、氯代烃、高级脂肪酸、胺类混溶低毒,中枢抑制作用乙睛81.60 与水、甲醇、乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酮、醚、氯仿、四氯化碳、氯乙烯及各种不饱和烃混溶,但是不与饱和烃混溶中等毒性,大量吸入蒸气,引起急性中毒异丙醇82.40 与乙醇、乙醚、氯仿、水混溶微毒,类似乙醇1,2-二氯乙烷83.48 与乙醇、乙醚、氯仿、四氯化碳等多种有机溶剂混溶高毒性、致癌乙二醇二甲醚85.2 溶于水,与醇、醚、酮、酯、烃、氯代烃等多种有机溶剂混溶。
过柱子的知识总结
过柱子的知识总结王宇通常有机反应得到的产物中会混有一定量的副产物和杂质,所以需要对产物进行纯化以得到我们需要的目标产物。
纯化的方法有多种,比如减压蒸馏、萃取、重结晶、色谱分离等等。
它们有各自不同的适用范围,本文就总结一下柱层析分离(即过柱子)的基本知识。
由于柱层析分离是色谱分离技术中的一种,所以首先介绍色谱法的一些基本概况。
1.色谱法的基本概况1.1 色谱法简介色谱法是利用不同的物质在不同相态的选择性分配,以固定相对流动相中的混合物来进行洗脱,混合物中不同的物质会以不同的速度沿固定相移动,最终达到分离的效果。
常用的色谱分离技术有柱色谱法、薄层色谱法、高效液相色谱法以及气相色谱法等。
1.2 色谱法的分类首先,按照“相”来分类,色谱法可分为气相色谱和液相色谱。
气相色谱包括气固色谱和气液色谱,液相色谱包括液-固色谱和液-液色谱。
按照固定相的形式来分类,色谱法可分为纸色谱、柱色谱和薄层色谱。
按照分离原理来分类,色谱法可分为吸附色谱法、分配色谱法、离子交换色谱法、排阻色谱法和亲和色谱法等。
1.3 色谱法的简要发展历史色谱法的发展起源于十九世纪末的俄国,最先由植物学家Tswett研究时发现,他提出了应用吸附原理分离植物色素的新方法,同时也被尊称为“色谱学之父”。
1941年Martin和Synge首先介绍了分配色谱法,并将蒸馏塔板理论应用于色谱分离中,使色谱方法在理论上向前推进了一步。
他们二人也因为对柱层析应用的贡献而获得了1952年的诺贝尔化学奖。
1952年Martin和Games开创了气—液色谱的新领域。
20世纪60年代末,法国的G·Aubouin和美国的Scott等人同时各自创立了高压液相色谱法,它与分光光度、库仑、电导、荧光等方法联用,可使分离和检测实现自动化。
到目前为止,各种色谱还在不断发展,色谱设备日益完善、操作技术不断突破,色谱分析法已成为近代化学中最重要的分离分析手段之一。
有关色谱法的整体概况这里不做重点介绍,接下来重点总结吸附柱层析分离技术的相关知识。
层析柱知识
柱层析利用层析柱将混合物各组分分离开来的操作过程称为柱层析。
柱层析是层析技术中的一类,依据其作用原理又可分为吸附柱层析、分配柱层和离子交换柱层析等。
其中以吸附柱层析应用最广。
以下只介绍吸附柱层析的相关问题,其操作方法也可作为其他类型柱层析的参考。
1.吸附柱层析的器材(1)层析柱实验室中所用的玻璃层析柱有两种形式:一是下部带有活塞的玻璃管,活塞的芯最好是聚四氟乙烯制作的,这样可以不涂真空油脂,以免污染产品。
如果使用普通的玻璃活塞,则真空油脂要小心地涂薄涂匀。
另一种是将玻璃管下端拉细,套上一段弹性良好的管子。
这段管子必须是不能被淋洗剂溶解的,普通橡皮管一般不可充作此用,因为橡皮易被氯仿、苯、THF 等溶剂溶胀,而聚乙烯管子对大多数溶剂是惰性的,所以常常使用。
用一只螺旋夹控制流速,此外,薄膜塑料柱因使用方便、节省淋洗剂、减少蒸发量等优点,应用日趋广泛。
薄膜塑料柱总是以扁平成卷保存的,两侧常有很深的折痕。
使用前需将裁取的一段薄膜管一端扎紧,另一端套在一段玻璃管上并用棉线扎紧。
将这段玻璃管穿过一个单孔塞。
然后将薄膜管放进一根又粗又长,下端拉细了的玻璃管内,使塞子塞紧大玻璃管的口。
用水泵自大玻璃管下端抽气,薄膜柱即因内部压强大于外部而自行展圆。
待装入吸附剂后在其下部扎几个小孔即可使用。
层析柱的尺寸根据被分离物的量来确定,其直径与高度之比则根据被分离混合物的分离难易而定,一般在1∶8到1∶50之间。
柱身细长,分离效果好,但可分离的量小,且分离所需时间长;柱身短粗,分离效果较差,但一次可以分离较多的样品,且所需时间短。
如果待分离物各组分较难分离,宜选用细长的柱子,如果要处理大量的较易分离的或对分离纯度要求较低的混合物,则可选用粗而短的柱子。
最常使用的层析柱,直径与长度之比在1∶8 到1∶15 之间。
(2)吸附剂柱层析中最常使用的吸附剂是氧化铝或硅胶。
其用量为被分离样品的30~50倍,对于难以分离的混合物,吸附剂的用量可达100倍或更高。
柱层析使用技巧汇总
柱层析使用技巧汇总柱层析就是通常所说的过柱子,又叫柱色谱,属于色谱法中使用最广泛的一种方法。
对于含有多种有机物的混合样品,用重结晶无法提纯时,柱层析法可以说是有机实验中最有效的分离手段。
实验室中常用的是以硅胶和氧化铝做固定相的吸附柱。
硅胶层析法的分离原理是根据物质在硅胶上的吸附力不同而得到分离,一般情况下极性较大的物质易被硅胶吸附,极性较弱的物质不易被硅胶吸附,整个层析过程即是吸附、解吸、再吸附、再解吸过程。
1、硅胶的使用初做柱层析很容易把柱子装得长了或短了,有时还会有大量的硅胶剩余,浪费硅胶,这主要是对硅胶等固定相的使用的量没有掌握。
柱层析用的硅胶一般是100-200目,100毫升硅胶的质量在47克左右,如果装一个直径是2.8 厘米的柱子,可以装18厘米高。
为了避免浪费硅胶和溶剂,最初学习装柱时最好对实验室中各种不同规格的柱子摸摸底。
方法很简单:用量筒量出100毫升干硅胶,直接倒入各种规格的柱子中,敲实,用刻度尺量出硅胶在柱子中的高度,这样就可以做到心中有数了。
一般在装柱的时候可以根据实验所需柱子的高度来调整硅胶的使用量,这样就可以大大地节省硅胶的使用,避免造成没有必要的浪费。
称量硅胶时一般称30~70倍于上样量,如果极难分,也可以用100倍量以上的硅胶。
2、洗脱剂的使用洗脱剂的极性可用薄层层析来确定,一般以待分离样品Rf 值为0.2-0.3为宜。
选择的洗脱剂应该使两相邻物质Rf 值之差最大化。
不要认为在板上爬得高分离的效果就比较好,如果Rf 在0.6,即使相差0.2 也不容易在柱子上分开,因为柱子是一个多次爬板的过程,可以通过公式的比较:0.6/0.8 一次的分离度,肯定不如(0.2/0.3)的三次方或四次方大。
有时虽然在薄层板上看到分离的效果很好,但过柱层析时还是很难分开。
这主要的原因就是薄层层析用硅胶比柱层析用硅胶要细得多,所以分离效果好。
解决的办法就是降低洗脱剂的极性,一般柱层析用洗脱剂比薄层层析用的展开剂极性要再降低一倍可以达到比较好的分离效果。
柱层析法的原理 -回复
柱层析法的原理-回复柱层析法是一种用于分离和分析混合物的技术,常用于化学、制药和食品等领域。
它的原理基于混合物组分在固体或液体吸附剂上的分配和吸附能力不同,从而实现分离和纯化。
柱层析法的原理可以分为三个基本步骤:装柱、洗脱和分析。
第一步:装柱柱层析法的第一步是将样品溶液装入填充介质的柱体中。
填充介质通常是一种纯度高、孔隙结构合适的吸附剂,例如硅胶、活性炭、聚合物凝胶等。
填充介质的选择取决于分离的目标物质的特性和样品的性质。
填充柱的尺寸和形状也会影响层析的效果。
一般来说,较长的柱体可以提供更好的分离效果,但同时也会增加分离时间。
柱的直径通常是1-10毫米,柱的长度可以根据需要进行调整。
第二步:洗脱填充柱装好后,需要通过流动相将混合物中的组分沿柱体逐一洗脱。
流动相是一种根据样品特性选择的液体,可以使柱层析法适用于不同类型的混合物。
根据各组分与填充介质之间的相互作用力的不同,可以将流动相分为两种类型:亲和相和洗脱相。
亲和相是吸附剂与样品中目标物质之间的相互作用较强的溶剂,通常是某些有机溶剂或水。
洗脱相是与填充介质吸附作用较弱的溶剂,能够将目标物质从吸附剂上洗脱下来。
在洗脱过程中,洗脱相以一定的流速通过填充柱,样品中的不同组分会按照其在填充介质上的吸附性质的不同而被洗脱出来。
这样,就可以实现不同组分的分离。
第三步:分析洗脱后的物质在流动相中形成一系列峰,并通过激光或紫外线等方法进行检测和定量分析。
通过测量峰的高度和面积,可以确定每个组分的含量和纯度。
柱层析法的主要优点是分离效果好,精确度高,同时适用于不同样品和目标物质。
它可以用于从复杂的混合物中纯化和分离目标物质,也可以用于快速检测和定量分析。
此外,柱层析法还具有操作简便、成本低廉、易于扩大生产规模等优点。
总之,柱层析法是一种重要的分离和分析技术,其基本原理是基于混合物组分在吸附剂上的分配和吸附能力不同。
通过装柱、洗脱和分析这三个步骤,可以实现混合物的有效分离和分析。
柱层析
反之则较小。 流动相经过固定相时,吸附力小的化合物先从被吸附的颗粒洗脱,
接着又被新的颗粒吸附,再洗脱,在吸附,从而分离极性不同的 化合物。
分类
柱子可以分为:加压,常压,减压 压力可以增加淋洗剂的流动速度,减少产品收集的时间,但是会 减低柱子的塔板数。所以其他条件相同的时候,常压柱是效率最 高的,但是时间也最长。
直径和柱高:0.5~10cm的柱子,柱高50~70cm。
物质重量和柱直径:通常<0.8g 一般采用2.0左右的柱子;2.5cm 的柱子用于0.8~2.5g样品的过柱;3.5、4cm的柱子用于2.5~5g; 6cm的柱子一般用于>5g的混合物。 硅胶填料与重量:硅胶用量差不多为分离物质量的30~50倍左右, 根据需要可以加大用量,至100倍。
色谱法:利用混合物各组分吸附或溶解能力(分配)不同,或亲和 作用性能不同,使混合液流经该种物质,反复吸附或分配,从而达 到分离目的。
柱层析:
吸附柱层析
氧化铝或硅胶为 固定相
分配柱层析
硅胶等为支持剂 以吸附液体为固定相
原理
吸附柱层析利用固定相对各种物质吸附能力不同而加以分离; 固定相对不同极性化合物吸附力不同,极性大化合物吸附力大,
下,很容易出现这种现象,因此,在室温高的时候,可以选择沸 点较高,挥发相对小的溶剂。 使用混合溶剂时,使用的两种溶剂的沸点应该相差不大,如:乙 酸乙酯和石油醚(60~90),而乙醚却要选择30-60的石油醚。 ,
后处理
柱分后的产品,由于使用了大量的溶剂,其中的杂质也会累积到产 品中,所以如果想送分析,最好用少量的溶剂洗涤一下,因为大 部分的杂质是溶在溶剂里的,一洗基本就没了,必要时进行重结 晶。
层析柱的一些总结
层析柱的一些总结多数微生物碱性蛋白酶不耐热,碱土金属,特别是钙对碱性蛋白酶有明显的热稳定作用碱性蛋白酶是加酶洗涤剂的主要添加剂之一,在丝绸、制革工业中也有广泛用途热稳定性将酶液分别置于不同的温度条件下(30℃,40℃,50℃,60℃,70℃)保温10min 后,立即在0℃冰浴中冷却,然后在40℃下测碱性蛋白酶活力,以剩余的酶活性作为评价酶的热稳定性的指标。
测量三个重复求平均值,将最高的酶活力定义为100%,分别计算不同温度条件下蛋白酶的剩余酶活性与最高酶活性的比值。
以ph7的缓冲液为例,如果你的目标蛋白等电点小于7,呢就带负电荷,用阴离子交换的柱子,如果是大于7,那选择阳离子交换的柱子,如果等电点是7,那上样的缓冲液pH大于它的等电点用阴离子,小于7的用阳离子,如此类推就可以缓冲液的PH=pI值+1,上阴离子柱,=pI值-1,上阳离子柱,一般缓冲液ph范围在6.5~8.5之间,与PI值相差1个PH是比较理想的。
如果不清楚PI值,可以将蛋白溶到PH梯度的缓冲液里,然后分别试阳离子和阴离子填料(50ul左右得体积就够了),看那个PH下挂得好。
强离子交换剂: 在宽pH范围内载量稳定,所以他的优点是不同pH 下载量恒定,可控性好,平衡过程快速、简单。
弱离子交换介质的缺点:适用的pH范围比较小,随着pH不同载量发生变化。
但是大部分蛋白等电点在5.5 ~ 7.5 。
因此强/弱离子交换介质都可以使用弱离子交换介质(DEAE、ANX、CM)优点在于:和强离子交换介质的选择性不同,因此我们一般先使用强离子交换,如果优化条件还是达不到理想的分离效果,可以尝试弱离子交换,用选择性不同的介质尝试一下。
因此弱离子交换与强离子交换由于选择性不同,可以说是对不同蛋白的结合力有差异。
S技术规格离子交换剂类型Q Sepharose FF 季氨基,强阴离子DEAE Sepharose FF 二乙基氨基乙基,弱阴离子ANX Sepharose 4FF 二乙基氨基丙基,弱阴离子SP Sepharose FF 磺丙基,强阳离子CM Sepharose FF 羟甲基,弱阳离子离子容量Q Sepharose FF 0.18-0.25mmol(Cl-)/mlDEAE Sepharose FF 0.11-0.16mmol(Cl-)/mlANX Sepharose 4 FF 0.13-0.18mmol(Cl-)/mlSP Sepharose FF 0.18-0.25mmol(H+)/mlCM Sepharose FF 0.09-0.13mmol(H+)/ml动态载量Q Sepharose FF 120mg HSA/ml 填料DEAE Sepharose FF 110mg HSA/ml 填料ANX Sepharose 4 FF 5mg 甲状腺球蛋白/ml 填料SP Sepharose FF 70mg RNAase/ml 填料CM Sepharose FF 50mg RNAase/ml 填料压力/流速Q Sepharose FF 400-700cm/h,100kpa,XK50/30层析柱,柱床高15cmDEAE Sepharose FF 300-600cm/h,100kpa,XK50/30层析柱,柱床高15cmANX Sepharose 4 FF 至少200cm/h,100kpa,XK50/60层析柱,柱床高25cmSP Sepharose FF 400-700cm/h,100kpa,XK50/30层析柱,柱床高15cmCM Sepharose FF 300-600cm/h,100kpa,XK50/30层析柱,柱床高15cm平均颗粒大小 90um(45-165um)基质Sepharose FF 高度交联琼脂糖,6%Sepharose 4 FF 高度交联琼脂糖,4%PH稳定性Q Sepharose FF 1-14(短期),2-12(长期)DEAE Sepharose FF 1-14(短期),2-13(长期)ANX Sepharose 4 FF 2-14(短期),3-13(长期)SP Sepharose FF 3-14(短期),4-13(长期)CM Sepharose FF 2-14(短期),4-13(长期)化学稳定性在所有常用的水溶液缓冲液中稳定:8M尿素、6M盐酸胍、70%乙醇、1M NaOH和1M醋酸20%乙醇(Q , DEAE,ANX,CM ),含0.2M醋酸钠的20%乙醇(SP)保存保存温度4℃-30℃l 1M NaOH和醋酸仅在清洗时使用Phenyl-Sepharose HP产品名称:苯基-琼脂糖凝胶6FF性状:白色微球凝胶类型:疏水层析介质粒径:45-165μm工作PH值:3-13应用:疏水层析介质,快流速,适合生物大分子和疫苗的分离纯化等产品名称:苯基-琼脂糖凝胶H.P.性状:白色微球凝胶类型:疏水层析填料粒径:24-44μm工作PH值:3-13应用:疏水层析介质,高分辨率,适合生物大分子和疫苗的分离纯化等产品名称:苯基-琼脂糖凝胶CL-4B性状:白色微球凝胶类型:疏水层析填料粒径:45-165μm工作PH值:3-13应用:疏水层析介质,适合生物大分子和疫苗的分离纯化等。
实验九 柱层析讲解
柱层析原理
流动相流过时各组分会以 不同的速率向下移动,吸附弱 的组分以较快的速率向下移动。 随着流动相的移动,在新接触 的固定相表面上又依这种吸附 溶解过程进行新的分配,新鲜 流动相流过已趋平衡的固定相 表面时也重复这一过程,结果 是吸附弱的组分随着流动相移 动在前面,吸附强的组分移动 在后面,吸附特别强的组分甚 至会不随流动相移动,各种化 合物在色谱柱中形成带状分布, 实现混合物的分离。
柱色谱操作流程---洗脱与接收
? 用不同比例的石油醚和乙酸乙酯进行梯度洗 脱(先用28mL的(2.5:1)混合液,然后用1:1 的洗脱液20mL)
? 先收集黄色带(邻硝基苯胺),如果有交叉, 换接受瓶收集交叉组分。
? 再收集浅黄色带(对硝基苯胺),减压除去 溶剂。(旋转蒸发)
柱色谱操作流程--浓缩
? 显色 分离的化合物若有颜色,很容易识别出来各个样
点。但多数情况下化合物没有颜色,要识别样点, 必须使样点显色。通用的显色方法有碘蒸气显色和 紫外线显色。
①碘蒸气显色:将展开的薄层板挥发干展开剂后, 放在盛有碘晶体的封闭容器中,升华产生的碘蒸气 能与有机物分子形成有色的缔合物,完成显色。
②紫外线显色:用掺有荧光剂的固定相材料(如 硅胶 F,氧化铝 F等)制板,展开后在用紫外线照射 展开的干燥薄层板,板上的有机物会吸收紫外线, 在板上出现相应的色点,可以被观察到。
色谱法须在两相系统间进行。一相是固定相, 需支持物,是固体或液体。另一相为 流动相, 是液体或气体。当流动相流经固定相时,被 分离物质在两相间的分配,由平衡状态到失 去平衡到又恢复平衡,即不断经历吸附和解 吸的过程。随着流动相不断向前流动,被分 离物质间出现向前移动的速率差异,由开始 的单一区带逐渐分离出许多区带,这个过程 叫展层。
详细柱层析技巧
详细柱层析技巧常说的过柱子应该叫柱层析分离,也叫柱色谱。
我们常用的是以硅胶或氧化铝作固定相的吸附柱。
由于柱分的经验成分太多,所以下面我就几年来过柱的体会写些心得,希望能有所帮助。
柱子可以分为:加压,常压,减压。
压力可以增加淋洗剂的流动速度,减少产品收集的时间,但是会减低柱子的塔板数。
所以其他条件相同的时候,常压柱是效率最高的,但是时间也最长,比如天然化合物的分离,一个柱子几个月也是有的。
减压柱能够减少硅胶的使用量,感觉能够节省一半甚至更多,但是由于大量的空气通过硅胶会使溶剂挥发(有时在柱子外面有水汽凝结),以及有些比较易分解的东西可能得不到,而且还必须同时使用水泵抽气(很大的噪音,而且时间长)。
以前曾经大量的过减压柱,对它有比较深厚的感情,但是自从尝试了加压后,就几乎再也没动过减压的念头了。
加压柱是一种比较好的方法,与常压柱类似,只不过外加压力使淋洗剂走的快些。
压力的提供可以是压缩空气,双连球或者小气泵(给鱼缸供气的就行)。
特别是在容易分解的样品的分离中适用。
压力不可过大,不然溶剂走的太快就会减低分离效果。
个人觉得加压柱在普通的有机化合物的分离中是比较适用的。
关于柱子的尺寸,应该是粗长的最好。
柱子长了,相应的塔板数就高。
柱子粗了,上样后样品的原点就小(反映在柱子上就是样品层比较薄),这样相对的减小了分离的难度。
试想如果柱子十厘米,而样品就有二厘米,那么分离的难度可想而知,恐怕要用很低极性的溶剂慢慢冲了。
而如果样品层只有0.5厘米,那么各组分就比较容易得到完全分离了。
当然采用粗大的柱子要牺牲比较多的硅胶和溶剂了,不过这些成本相对于产品来说也许就不算什么了(有些不环保的说,不过溶剂回收重蒸后也就减小了部分浪费)。
现在见到的柱子径高比一般在1:5~10,书中写硅胶量是样品量的30~40倍,具体择要具体分析。
如果所需组分和杂质分的比较开(是指在所需组分rf在0.2~0.4,杂质相差0.1以上),就可以少用硅胶,用小柱子(例如200毫克的样品,用2cm×20cm的柱子);如果相差不到0.1,就要加大柱子,我觉得可以增加柱子的直径,比如用3cm的,也可以减小淋洗剂的极性等等。
柱层析相关知识
柱层析相关知识(总12页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除柱层析技术柱层析技术也称柱色谱技术。
一根柱子里先填充不溶性基质形成固定相,将蛋白质混合样品加到柱子上后用特别的溶剂洗脱,溶剂组成流动相。
在样品从柱子上洗脱下来的过程中,根据蛋白质混合物中各组分在固定向和流动相中的分配系数不同经过多次反复分配,将不同蛋白组分逐一分离。
目录简介柱层析分离净化的实验技巧和方法简介柱层析分离净化的实验技巧和方法展开编辑本段简介根据填充基质和样品分配交换原理不同,离子交换层析,凝胶过滤层析和亲和层析是三种分离蛋白质的经典层析技术。
编辑本段柱层析分离净化的实验技巧和方法柱层析操作方法的选择目前 ,柱色谱分离的操作方式 ,主要包括常压分离、减压分离和加压分离 3种模式。
常压分离是最简单的分离模式方便、简单 ,但是洗脱时间长。
减压分离尽管能节省填料的使用量 ,但是由于大量的空气通过填料会使溶剂挥发 ,并且有时在柱子外面会有水汽凝结 ,以及有些易分解的化合物也难以得到 ,而且还必须同时使用水泵或真空泵抽气。
加压分离可以加快淋洗剂的流动速度 ,缩短样品的洗脱时间 ,是一种比较好的方法 ,与常压柱类似 ,只不过外加压力使淋洗液更快洗脱。
压力的提供可以是压缩空气 ,双连球或者小气泵等。
柱子规格的选择市场上有各种规格的柱层析分离柱。
柱子长了 ,相应的塔板数就高 ,分离就好。
目前市场上的柱子 ,其径高比一般在1: 5~10范围 ,在实际使用时 ,填料量一般是样品量的 30~40倍 ,具体的选择要根据样品的性质和含量进行具体分析。
如果所需组分和杂质的分离度较大 ,就可以减少填料量 ,使用内径相对较小的柱子 (如2cm×20cm的柱子 ) ;如果 Rf相差不到 0.1,就要加大柱子 ,增加填料量 ,比如用 3cm内径的柱子。
装柱柱层析色谱柱的填装主要有湿法和干法两种 ,湿法省事 ,一般用淋洗剂溶解样品 ,也可以用二氯甲烷、乙酸乙酯等 ,但溶剂越少越好 ,不然溶剂就成了淋洗剂了。
柱层析技巧
柱层析技巧详细柱层析技巧一常说的过柱子应该叫柱层析分离,也叫柱色谱。
我们常用的是以硅胶或氧化铝作固定相的吸附柱。
由于柱分的经验成分太多,所以下面我就几年来过柱的体会写些心得,希望能有所帮助。
柱子的分类柱子可以分为:加压,常压,减压。
压力可以增加淋洗剂的流动速度,减少产品收集的时间,但是会减低柱子的塔板数。
所以其他条件相同的时候,常压柱是效率最高的,但是时间也最长,比如天然化合物的分离,一个柱子几个月也是有的。
减压柱能够减少硅胶的使用量,感觉能够节省一半甚至更多,但是由于大量的空气通过硅胶会使溶剂挥发(有时在柱子外面有水汽凝结),以及有些比较易分解的东西可能得不到,而且还必须同时使用水泵抽气(很大的噪音,而且时间长)。
以前曾经大量的过减压柱,对它有比较深厚的感情,但是自从尝试了加压后,就几乎再也没动过减压的念头了。
加压柱是一种比较好的方法,与常压柱类似,只不过外加压力使淋洗剂走的快些。
压力的提供可以是压缩空气,双连球或者小气泵(给鱼缸供气的就行)。
特别是在容易分解的样品的分离中适用。
压力不可过大,不然溶剂走的太快就会减低分离效果。
个人觉得加压柱在普通的有机化合物的分离中是比较适用的。
柱子的尺寸应该是粗长的最好。
柱子长了,相应的塔板数就高。
柱子粗了,上样后样品的原点就小(反映在柱子上就是样品层比较薄),这样相对的减小了分离的难度。
试想如果柱子十厘米,而样品就有二厘米,那么分离的难度可想而知,恐怕要用很低极性的溶剂慢慢冲了。
而如果样品层只有0.5厘米,那么各组分就比较容易得到完全分离了。
当然采用粗大的柱子要牺牲比较多的硅胶和溶剂了,不过这些成本相对于产品来说也许就不算什么了(有些不环保的说,不过溶剂回收重蒸后也就减小了部分浪费)。
现在见到的柱子径高比一般在1:5~10,书中写硅胶量是样品量的30~40倍,具体择要具体分析。
如果所需组分和杂质分的比较开(是指在所需组分R f在0.2~0.4,杂质相差0.1以上),就可以少用硅胶,用小柱子(例如200毫克的样品,用2cm×20cm的柱子);如果相差不到0.1,就要加大柱子,我觉得可以增加柱子的直径,比如用3cm的,也可以减小淋洗剂的极性等等。
柱层析技巧
详细柱层析技巧一常说的过柱子应该叫柱层析分离,也叫柱色谱。
我们常用的是以硅胶或氧化铝作固定相的吸附柱。
由于柱分的经验成分太多,所以下面我就几年来过柱的体会写些心得,希望能有所帮助。
柱子的分类柱子可以分为:加压,常压,减压。
压力可以增加淋洗剂的流动速度,减少产品收集的时间,但是会减低柱子的塔板数。
所以其他条件相同的时候,常压柱是效率最高的,但是时间也最长,比如天然化合物的分离,一个柱子几个月也是有的。
减压柱能够减少硅胶的使用量,感觉能够节省一半甚至更多,但是由于大量的空气通过硅胶会使溶剂挥发(有时在柱子外面有水汽凝结),以及有些比较易分解的东西可能得不到,而且还必须同时使用水泵抽气(很大的噪音,而且时间长)。
以前曾经大量的过减压柱,对它有比较深厚的感情,但是自从尝试了加压后,就几乎再也没动过减压的念头了。
加压柱是一种比较好的方法,与常压柱类似,只不过外加压力使淋洗剂走的快些。
压力的提供可以是压缩空气,双连球或者小气泵(给鱼缸供气的就行)。
特别是在容易分解的样品的分离中适用。
压力不可过大,不然溶剂走的太快就会减低分离效果。
个人觉得加压柱在普通的有机化合物的分离中是比较适用的。
柱子的尺寸应该是粗长的最好。
柱子长了,相应的塔板数就高。
柱子粗了,上样后样品的原点就小(反映在柱子上就是样品层比较薄),这样相对的减小了分离的难度。
试想如果柱子十厘米,而样品就有二厘米,那么分离的难度可想而知,恐怕要用很低极性的溶剂慢慢冲了。
而如果样品层只有厘米,那么各组分就比较容易得到完全分离了。
当然采用粗大的柱子要牺牲比较多的硅胶和溶剂了,不过这些成本相对于产品来说也许就不算什么了(有些不环保的说,不过溶剂回收重蒸后也就减小了部分浪费)。
'现在见到的柱子径高比一般在1:5~10,书中写硅胶量是样品量的30~40倍,具体择要具体分析。
如果所需组分和杂质分的比较开(是指在所需组分R f在~,杂质相差以上),就可以少用硅胶,用小柱子(例如200毫克的样品,用2cm×20cm的柱子);如果相差不到,就要加大柱子,我觉得可以增加柱子的直径,比如用3cm的,也可以减小淋洗剂的极性等等。
柱层析知识总结
柱层析知识总结★★★★★★小木虫(金币+1):奖励一下,鼓励发有价值的话题xiazanwen(金币+5):辛苦了2010-08-24 06:34:58枫叶子2006:编辑内容2010-10-24 17:10柱层析利用层析柱将混合物各组分分离开来的操作过程称为柱层析。
柱层析是层析技术中的一类,依据其作用原理又可分为吸附柱层析、分配柱层和离子交换柱层析等。
其中以吸附柱层析应用最广。
以下只介绍吸附柱层析的相关问题,其操作方法也可作为其他类型柱层析的参考。
1.吸附柱层析的器材(1)层析柱实验室中所用的玻璃层析柱有两种形式:一是下部带有活塞的玻璃管,活塞的芯最好是聚四氟乙烯制作的,这样可以不涂真空油脂,以免污染产品。
如果使用普通的玻璃活塞,则真空油脂要小心地涂薄涂匀。
另一种是将玻璃管下端拉细,套上一段弹性良好的管子。
这段管子必须是不能被淋洗剂溶解的,普通橡皮管一般不可充作此用,因为橡皮易被氯仿、苯、THF等溶剂溶胀,而聚乙烯管子对大多数溶剂是惰性的,所以常常使用。
用一只螺旋夹控制流速,此外,薄膜塑料柱因使用方便、节省淋洗剂、减少蒸发量等优点,应用日趋广泛。
薄膜塑料柱总是以扁平成卷保存的,两侧常有很深的折痕。
使用前需将裁取的一段薄膜管一端扎紧,另一端套在一段玻璃管上并用棉线扎紧。
将这段玻璃管穿过一个单孔塞。
然后将薄膜管放进一根又粗又长,下端拉细了的玻璃管内,使塞子塞紧大玻璃管的口。
用水泵自大玻璃管下端抽气,薄膜柱即因内部压强大于外部而自行展圆。
待装入吸附剂后在其下部扎几个小孔即可使用。
层析柱的尺寸根据被分离物的量来确定,其直径与高度之比则根据被分离混合物的分离难易而定,一般在1∶8到1∶50之间。
柱身细长,分离效果好,但可分离的量小,且分离所需时间长;柱身短粗,分离效果较差,但一次可以分离较多的样品,且所需时间短。
如果待分离物各组分较难分离,宜选用细长的柱子,如果要处理大量的较易分离的或对分离纯度要求较低的混合物,则可选用粗而短的柱子。
柱层析方法经验归纳汇总
1、选柱子:有玻璃柱和不锈钢柱两种,实验室常用玻璃柱.径高比一般在1:5-10.根据吸附剂用量(体积)确定柱子大小,一般吸附剂应填充到柱子体积(de)1/4~1/5.柱子可以分为:加压,常压,减压.压力可以增加淋洗剂(de)流动速度,减少产品收集(de)时间,但是会减低柱子(de)塔板数.其他条件相同(de)时候,常压柱是效率最高(de),但是时间也最长,比如天然化合物(de)分离,一个柱子几个月也是有(de).减压柱能够减少硅胶(de)使用量,感觉能够节省一半甚至更多,但是由于大量(de)空气通过硅胶会使溶剂挥发(有时在柱子外面有水汽凝结),以及有些比较易分解(de)东西可能得不到,而且还必须同时使用水泵抽气(很大(de)噪音,而且时间长).加压柱是种比较好(de)方法,与常压柱类似,只是外加压力使淋洗剂走(de)快些.压力(de)提供可以是压缩空气,双连球或小气泵.特别在容易分解(de)样品(de)分离中适用.压力不可过大,不然溶剂走(de)太快就会减低分离效果.加压柱在普通(de)有机化合物(de)分离中是比较适用(de).柱子(de)尺寸为粗长(de)最好.柱子越长,相应(de)塔板数就越高.柱子越,上样后样品(de)原点就越小(反映在柱子上就是样品层比较薄),这样相对(de)减小了分离(de)难度.无水无氧柱适用于对氧、水敏感,易分解(de)产品.可以湿柱,也可以干柱.不过在样品之前至少要用溶剂把柱子饱和一次,因为溶剂和硅胶饱和时放出(de)热量有可能是产品分解,毕竟要分离(de)是敏感(de)物质,小心不为过.因为分离(de)物质比较敏感,所以接收瓶一定要用可密封(de),遵循schlenk操作.至于是加压、常压、减压,随需而定.因为是schlenk 操作,所以点板是个问题,如果样品是显色(de),恭喜了,不用点板,直接看柱子上(de)色带就行了.如果样品无色,只好准备几十个schlenk瓶,一瓶一瓶(de)点,不过几次之后就知道样品在哪,也就可以省些了.无水无氧柱中用(de)比较多(de)是用氧化铝作固定相.因为硅胶中有大量(de)羟基裸露在外,很容易是样品分解,特别是金属有机化合物和含磷化合物.而氧化铝有碱性、中性和酸性(de),选择余地比较大,但比硅胶要贵些.听说有个方法,就是用石英做柱子,然后用HF254做固定相,这样在柱子外面用紫外灯一照就知道产品在哪里了,没有验证过.2、选择吸附剂:200-300目硅胶,称30-70倍于上样量;如果极难分,也可以用100倍量(de)硅胶.干硅胶(de)视密度在左右,所以要称40 g硅胶,用烧杯量100 ml也可以.书中写硅胶量是样品量(de)30-40倍,具体(de)选择要具体分析.如果所需组分和杂质分(de)比较开(是指在所需组分Rf在,杂质相差以上),就可以少用硅胶.用硅胶作固定相过柱子(de)原理是一个吸附与解吸(de)平衡.所以如果样品与硅胶(de)吸附比较强(de)话,就不容易流出.这样就会发生,后面(de)点先出,而前面(de)点后出.这时可以采用氧化铝作固定相.常用吸附剂(de)种类:氧化铝、硅胶、聚酰胺、硅酸镁、滑石粉、氧化钙(镁)、淀粉、纤维素、蔗糖和活性炭等.几种常见吸附剂(de)特性(1)氧化铝:市售层析用氧化铝有碱性、中性和酸性三类,粒度规格大多为100-150目.碱性氧化铝(pH9—10):适用于碱性物质(如胺、生物碱)和对酸敏感(de)样品(如缩醛、糖苷等),也适用于烃类、甾体化合物等中性物质(de)分离.但这种吸附剂能引起被吸附(de)醛、酮(de)缩合.酯和内酯(de)水解、醇羟基(de)脱水、乙酰糖(de)去乙酰化、维生素A和K等(de)破坏等不良副反应.所以,这些化合物不宜用碱性氧化铝分离.酸性氧化铝(—:适用于酸性物质如有机酸、氨基酸等以及色素和醛类化合物(de)分离.中性氧化铝(pH7—:适用于醛、酮、醌、苷和硝基化合物以及在碱性介质中不稳定(de)物质如酯、内酯等(de)分离,也可以用来分离弱(de)有机酸和碱等.(2)硅胶:硅胶是硅酸(de)部分脱水后(de)产物,其成分是SiO2·xH2O,又叫缩水硅酸.柱色谱用硅胶一般不含粘合剂.适用范围:非极性和极性化合物,适用于芳香油、萜类、甾体、生物碱、强心甙、蒽醌类、酸性、酚性化合物、磷脂类、脂肪酸、氨基酸,及一系列合成产品如有机金属化合物等.(3)聚酰胺:色谱用聚酰胺主要又锦纶6(聚己内酰胺)和锦纶66(聚己二酰己二胺)两种,分子量一般在16000~20000,其亲水性和亲脂性均较好,因此既可分离水溶性成份,也可分离脂溶性成分.可溶于浓盐酸、甲酸及热(de)乙酸、甲酰胺和二甲基甲酰胺中;微溶于乙酸和苯酚等;不溶于醇、氯仿、丙酮、乙醚、苯等;对碱稳定,对强酸可水解.聚酰胺色谱(de)原理:兼具吸附色谱和分配色谱(de)功能.采用强极性洗脱剂时主要为吸附色谱——正相色谱;采用弱极性洗脱剂时主要为分配色谱——反相色谱.分离对象:能与聚酰胺形成氢键(de)化合物,如酚类、酸类、醌类、硝基化合物及含羟基、氨基、亚氨基(de)化合物及腈和醛等类化合物.聚酰胺在水中吸附能力(de)规律:形成氢键(de)基团(如酚经基、按基、酪基、硝基等)越多,吸附力越强.如丁二酸>丁酸形成氢键(de)位置与吸附力有很大关系.对位、间位酚羟基使吸附力增大,邻位使吸附力减小.芳香核、共轭双键多者吸附力大,少者吸附力小.若形成分子内氢键,则使化合物(de)吸附力减小.(4)硅酸镁:中性硅酸镁(de)吸附特性介于氧化铝和硅胶之间,主要用于分离甾体化合物和某些糖类衍生物.为了得到中性硅酸镁,用前先用稀盐酸,然后用醋酸洗涤,最后用甲醇和蒸馏水彻底洗涤至中性.3、选洗脱剂:一般淋洗剂是采用TLC分析得到(de)展开剂(de)比例再稀释一倍后(de)溶剂.要使所需点在Rf值在左右(de)比较好.极性小(de)用乙酸乙酯:石油醚系统;极性较大(de)用甲醇:氯仿系统;极性大(de)用甲醇:水:正丁醇:醋酸系统.常用溶剂(de)极性顺序:石油醚<环己烷/己烷<苯乙醚<氯仿<乙酸乙酯<正丁醇<丙酮<乙醇<甲醇<水.单一溶剂(de)极性大小顺序为:石油醚<环己烷<四氯化碳<三氯乙烯<苯<甲苯<二氯甲烷<氯仿<乙醚<乙酸乙酯<乙酸甲酯<丙酮<正丙醇<甲醇<吡啶<乙酸二氯甲烷也有用(de),但是要知道,它和硅胶(de)吸附是一个放热过程,所以夏天(de)时候经常会在柱子里产生气泡,天气冷(de)时候会好一些.甲醇据说能溶解部分(de)硅胶,所以产品如果想过元素分析(de)话要留神,应该经过后继处理,比如说重结晶等.一般把两种溶剂混合时,采用高极性/低极性(de)体积比为1/3(de)混合溶剂.拖尾可以加入少量氨水或冰醋酸.乙酸乙酯/石油醚=4:1可用TLC 分开.乙酸乙酯和石油醚(60-90).混合溶剂(de)极性顺序:苯∶氯仿(1+1)、环己烷∶乙酸乙酯(8+2)、氯仿∶丙酮(95+5)、苯∶丙酮(9+1)、苯∶乙酸乙酯(8+2)、氯仿∶乙醚(9+1)、苯∶甲醇(95+5)、苯∶乙醚(6+4)、环己烷∶乙酸乙酯(1+1)、氯仿∶乙醚(8+2)、氯仿∶甲醇(99+1)、苯∶甲醇(9+1)、氯仿∶丙酮(85+15)、苯∶乙醚(4+6)、苯∶乙酸乙酯(1+1)、氯仿∶甲醇(95+5)、氯仿∶丙酮(7+3)、苯∶乙酸乙酯(3+7)、苯∶乙醚(1+9)、乙醚∶甲醇(99+1)、乙酸乙酯∶甲醇(99+1)、苯∶丙酮(1+1)、氯仿∶甲醇(9+1)4、装柱:、湿装法:方法一:准确加入一定体积(de)溶剂,然后缓慢加入吸附剂,必要时可轻敲柱壁,排除多余溶剂,计算主留体积方法二:1) 搅成匀浆:先把硅胶泡在烧杯中,用干硅胶体积一倍(de)溶剂泡,用超声波超半个小时,中间看到气泡时用玻璃棒搅一下.如果洗脱剂是石油醚/乙酸乙酯/丙酮体系,就用石油醚拌;如果洗脱剂是氯仿/醇体系,就用氯仿拌.如果不能搅成匀浆,说明溶剂中含水量太大,尤其是乙酸乙酯/丙酮,如果不与水配伍走分配色谱(de)话,必须预先用无水硫酸钠久置干燥.氯仿用无水氯化钙干燥,以除去1%(de)醇.如果样品对酸敏感,不能用氯仿体系过柱.2) 装柱:用溶剂把柱子饱和一次.因为溶剂和硅胶饱和时放出(de)热量可能使产品分解.将柱底用棉花塞紧,不必用海沙,加入约1/3体积石油醚(氯仿),装上蓄液球,打开柱下活塞,将匀浆一次倾入蓄液球内.随着沉降,会有一些硅胶沾在蓄液球内,用石油醚(氯仿)将其冲入柱中.、干装法:在下端减压抽气(de)同时,将吸附剂通过长径漏斗缓缓到入柱内.装柱时一定要保证无气泡,同时敲打柱体使柱体更均匀紧凑,装毕,用洗脱液冲三次.柱子下面(de)活塞一定不要涂润滑剂,会被淋洗剂带到产品中(de),可以采用四氟节门(de).装完(de)柱子应该要适度(de)紧密(太密了淋洗剂走(de)太慢),一定要均匀(不然样品就会从一侧斜着下来).柱子更忌讳(de)是开裂,无论竖(de)还是横(de)都会影响分离效果,甚至作废5、压实:沉降完成后,加入更多(de)石油醚,用双联球或气泵加压,直至流速恒定.柱床约被压缩至9/10体积.无论走常压柱或加压柱,都应进行这一步,可使分离度提高很多,且可以避免过柱时由于柱床萎缩产生开裂.6、上样:干法湿法都可以.海沙是没必要(de).1) 在硅胶上层加少量无水硫酸钠(以免样品被洗脱剂冲散).将样品溶于合适(de)溶剂后,在搅拌下加入样品量3~5倍(de)吸附剂,晾干至粉末状.然后在不扰动吸附剂层面(de)情况下,加到柱体上面.上样后,加入一些洗脱剂,再将一团脱脂棉塞至接近硅胶表面.然后就可以放心地加入大量洗脱剂,而不会冲坏硅胶表面.2) 将样品溶于合适(de)溶剂,在不扰动吸附剂层面(de)情况下,加到柱体上面.最后再用少量清洁溶剂对主壁洗涤2~3次,加完后将下面(de)活塞打开.待溶剂层下降至石英砂面时,再加少量(de)低极性溶剂,然后再打开活塞,如此两三次,一般石英砂就基本是白色(de)了.加入淋洗剂,一开始不要加压,等溶样品(de)溶剂和样品层有一段距离(2~4cm),再加压,这样避免了溶剂(如二氯甲烷等)夹带样品快速下行. 7、过柱和收集:必须注意在洗脱(de)过程中,尤其是开始阶段,不能扰动层面.洗脱速度一般为每分钟流出1/200柱留体积左右.柱层析实际上是在扩散和分离之间(de)权衡.太低(de)洗脱强度并不好,推荐用梯度洗脱.梯度洗脱需注意标记不同溶剂(de)分界管号.分部收集:一般每管收集1/20~1/10柱留体积.收集(de)例子:10 mg上样量,1 g硅胶, ml收一馏分;1-2 g上样量,50 g硅胶(200-300目),20-50 ml收一馏分.8、检测:要更多地使用专用喷显剂,如果仅用紫外灯,会损失较多产品,紫外(de)灵敏度一般比喷显剂底1-2个数量级.9、送谱:收集(de)产品旋干,在送谱前通常需要重结晶.如果样品太少或为液体,可过一小凝胶柱,作为送谱前(de)最后纯化手段.可除去氢谱 ppm 左右所谓(de)“硅胶”峰.。
柱层析介绍..
(二) 层析的基本概念
固定相:固定相是层析的一个基质。它可以是固体物质(如 吸附剂,凝胶,离子交换剂等),也可以是液体物质(如固 定在硅胶或纤维素上的溶液),这些基质能与待分离的化合 物进行可逆的吸附,溶解,交换等作用。 流动相:在层析过程中,推动固定相上待分离的物质朝着一 个方向移动的液体、气体等,都称为流动相。柱层析中一般 称为洗脱剂,薄层层析时称为展层剂。 系数K: 是物质在两相中的浓度比。K值大,则在固定相中 吸附牢,K值小吸附差。各物质间的K值差别大,则易被分 离。不同类型层析的K值含义不同,可视为吸附平衡常数, 分配常数或离子交换常数等。
不同物质分配系数不同时
不 同 组 分 的 含 量
上部
中部
下部
不同组分在柱中的位置
(二) 几个基本概念
外水体积是指凝胶柱中凝 胶颗粒周围空间的体积, 也就是凝胶颗粒间液体流 动相的体积。内水体积是 指凝胶颗粒中孔穴的体积, 凝胶层析中固定相体积就 是指内水体积。基质体积 是指凝胶颗粒实际骨架体 积。而柱床体积就是指凝 胶柱所能容纳的总体积。 洗脱体积是指将样品中某 一组分洗脱下来所需洗脱 液的体积。
2.大孔吸附树脂柱
大孔吸附树脂是一种具有大空结构的有机高分子共聚体,是一类人 工合成的有机高聚物吸附剂,因其具有多孔性结构而具有筛选性,又通 过表面吸附、表面电性或形成氢键而具有吸附性。 一般粒度20~60目,分为非极性、中级性、极性、强极性。采用大 孔吸附树脂分离纯化中药的有效成分,应根据欲处理成分的理化性质考 虑以下因素:适合的树脂、树脂预处理、吸附溶质的浓度、吸附流速与 温度、解吸附剂种类、解吸附时流速与温度等。 ⅰ.树脂前处理 新购树脂中可能含有未聚合的单体、分散剂、致孔剂、引发剂、惰 性溶剂等化学残留,所以使用前必须进行预处理以保证最后药用安全。 一般方法:乙醇浸泡24h,连续加热回流数次(更换新溶剂)后湿法上柱, 用乙醇洗脱至流出液与水(1:2)混合不产生浑浊,再用水冲至无醇味,水 浸泡备用。注意不同型号树脂处理方法不同,请按照厂商提供方法处理。 ⅱ.装柱与上样 方法同前,亦有干法湿法。上样液最好澄清,故上样前影进行一定 的处理,如预先沉淀、滤过处理、PH处理、使部分杂质在处理过程中除 去,以免堵塞树脂床或在洗脱时混入洗脱液中。
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柱层析知识总结柱层析利用层析柱将混合物各组分分离开来的操作过程称为柱层析。
柱层析是层析技术中的一类,依据其作用原理又可分为吸附柱层析、分配柱层和离子交换柱层析等。
其中以吸附柱层析应用最广。
以下只介绍吸附柱层析的相关问题,其操作方法也可作为其他类型柱层析的参考。
1.吸附柱层析的器材(1)层析柱实验室中所用的玻璃层析柱有两种形式:一是下部带有活塞的玻璃管,活塞的芯最好是聚四氟乙烯制作的,这样可以不涂真空油脂,以免污染产品。
如果使用普通的玻璃活塞,则真空油脂要小心地涂薄涂匀。
另一种是将玻璃管下端拉细,套上一段弹性良好的管子。
这段管子必须是不能被淋洗剂溶解的,普通橡皮管一般不可充作此用,因为橡皮易被氯仿、苯、THF等溶剂溶胀,而聚乙烯管子对大多数溶剂是惰性的,所以常常使用。
用一只螺旋夹控制流速,此外,薄膜塑料柱因使用方便、节省淋洗剂、减少蒸发量等优点,应用日趋广泛。
薄膜塑料柱总是以扁平成卷保存的,两侧常有很深的折痕。
使用前需将裁取的一段薄膜管一端扎紧,另一端套在一段玻璃管上并用棉线扎紧。
将这段玻璃管穿过一个单孔塞。
然后将薄膜管放进一根又粗又长,下端拉细了的玻璃管内,使塞子塞紧大玻璃管的口。
用水泵自大玻璃管下端抽气,薄膜柱即因内部压强大于外部而自行展圆。
待装入吸附剂后在其下部扎几个小孔即可使用。
层析柱的尺寸根据被分离物的量来确定,其直径与高度之比则根据被分离混合物的分离难易而定,一般在1∶8到1∶50之间。
柱身细长,分离效果好,但可分离的量小,且分离所需时间长;柱身短粗,分离效果较差,但一次可以分离较多的样品,且所需时间短。
如果待分离物各组分较难分离,宜选用细长的柱子,如果要处理大量的较易分离的或对分离纯度要求较低的混合物,则可选用粗而短的柱子。
最常使用的层析柱,直径与长度之比在1∶8 到1∶15 之间。
(2)吸附剂柱层析中最常使用的吸附剂是氧化铝或硅胶。
其用量为被分离样品的30~50倍,对于难以分离的混合物,吸附剂的用量可达100倍或更高。
对于吸附剂应综合考虑其种类、酸碱性、粒度及活性等因素,最后用实验方法选择和确定。
市售氧化铝有酸性、碱性和中性之分。
酸性氧化铝是用1%盐酸浸泡后,用蒸馏水洗到其浸出液的pH值为4,适用于分离酸性物质;碱性氧化铝浸出液的pH值为9~10,用以分离胺类、生物碱及其他有机碱性化合物。
中性氧化铝的相应pH值为7.5,适合于醛、酮、醌、酯等类化合物的分离以及对酸、碱敏感的其他类型化合物的分离。
硅胶没有酸碱性之分,可适用于各类有机物的分离。
柱层析所用氧化铝的粒度一般为100~150目,硅胶为60~100目,如果颗粒太小,淋洗剂在其中流动太慢,甚至流不出来。
氧化铝和硅胶的活性各分五个等级。
哪个活性级别分离效果最好,要用实验方法确定,而不是盲目选择高的活性级别,最常使用的是Ⅱ~Ⅲ级。
如果吸附剂活性太低,分离效果不好,可通过“活化”来提高其活性。
所谓“活化”就是指用加热的方法除去吸附剂所含的水分,提高其吸附活性的过程。
通常是将吸附剂装在瓷盘里放进烘箱中恒温加热。
“活化”的温度和时间应根据分离需要而定。
氧化铝一般在200℃恒温4h,硅胶在105~110℃恒温0.5~1h。
“活化”完毕,切断电源,待温度降至接近室温时,从烘箱中取出放进干燥器中备用。
有的样品在活性高的吸附剂中分离效果不好,可将吸附剂放在空气中让其吸收一些水分,分离效果反而好一些。
此外,一些天然产物带有多种官能团,对微弱的酸碱性都很敏感,则可用纤维素、淀粉或糖类作吸附剂。
活性碳是一种吸附能力很高的吸附剂,但因粒度太小而不常用。
(3)淋洗剂淋洗剂是将被分离物从吸附剂上洗脱下来所用的溶剂,所以也称为洗脱剂或简称溶剂。
其极性大小和对被分离物各组分的溶解度大小对于分离效果非常重要。
如果淋洗剂的极性远大于被分离物的极性,则淋洗剂将受到吸附剂的强烈吸附,从而将原来被吸附的待分离物“顶替”下来,随多余的淋洗剂冲下而起不到分离作用;如果淋洗剂的极性远小于各组分的极性,则各组分被吸附剂强烈吸附而留在固定相中,不能随流动相向下移动,也不能达到分离的目的。
如果淋洗剂对于被分离物各组分溶解度太大,被分离物将会过多、过快地溶解于其中并被迅速洗脱而不能很好地分离;如果溶解度太小,则会造成谱带分散,甚至完全不能分开。
常用溶剂的极性大小次序也因所用吸附剂的种类不同而不尽相同,很多资料给出了在硅胶和氧化铝柱中常用溶剂所表现出的极性次序,可作为选择溶剂的参考,首先在薄层层析板上试选,初步确定后再上柱分离。
如果所有色带都行进甚慢则应改用极性较大溶解性能也较大的溶剂,反之则改用极性和溶解性都较小的溶剂,直至获得满意的分离效果。
除了分离效果外还应当考虑:①在常温至沸点的温度范围内可与被分离物长期共存不发生任何化学反应,也不被吸附剂或被分离物催化而发生自身的化学反应;②沸点较低以利回收;③毒性较小,操作安全;④适当考虑价格是否合算,来源是否方便;⑤回收溶剂一般不应作为最终纯化产物的淋洗剂。
淋洗剂的用量往往较大,故最好使用单一溶剂以利回收。
只有在选不出合适的单一溶剂时才使用混合溶剂。
混合溶剂一般由两种可以无限混溶的溶剂组成,先以不同的配比在薄层板上试验,选出最佳配比,再按该比例配制好,像单一溶剂一样使用。
如果必须在层析过程中改变淋洗剂的极性,不能把一种溶剂迅速换成另一种溶剂,而应当将极性稍大的溶剂按一定的百分率逐渐加到正在使用的溶剂中去,逐步提高其比例,直至所需要的配比。
一条经验规律称为“幂指数增加”,例如,原淋洗剂为环己烷,如欲加入二氯甲烷以增加其极性,则不应立即换为二氯甲烷,而应使用这两种溶剂的混合液,其中二氯甲烷的比例依次为5%,15%,45%,最后再换为纯净的二氯甲烷。
每次加大比例后,须待流出液量为吸附剂装载体积的3倍时再进一步加大比例。
这只是一般方法,其目的在于避免后面的色带行进过快,追上前面的色带,造成交叉带。
但如果两色带间有很宽阔的空白带,不会造成交叉,则亦可直接换成后一种溶剂,所以应根据具体情况灵活运用。
(4)被分离的混合物在实际工作中,被分离的样品是不能选择的,但认真考察各个组分的分子结构,估计其吸附能力,对于正确选择吸附剂和淋洗剂都是有益的。
若化合物的极性较大,或含有极性较大的基团,则易被吸附而较难被洗脱,宜选用吸附力较弱的吸附剂和极性较大的淋洗剂。
反之,对于极性较小的样品则选用极性较强的吸附剂和弱极性或非极性淋洗剂。
若各组分极性差别较大,则易于分离,可选用较为短粗的柱子,使用较少的吸附剂;若各组分极性相差甚微,则难于分离,宜选用细长的柱子并使用较大量的吸附剂。
(5)其他物品储存淋洗剂的分液漏斗一只,接收洗出液的锥形瓶若干只,其容积大小根据淋洗剂的体积确定。
玻璃毛少量,白沙少量,各自洗净烘干。
若层析柱很小,也可用少量脱脂棉代替玻璃毛。
2.吸附柱层析的操作(1)装柱装柱的方法分湿法和干法两种。
湿法装柱时,将柱竖直固定在铁支架上,关闭活塞,加入选定的淋洗剂至柱容积的1/4 ,用一支干净的玻璃棒将少量玻璃毛(或脱脂棉)轻轻推入柱底狭窄部位,小心挤出其中的气泡,但不要压得太紧密,否则淋洗剂将流出太慢或根本流不出来。
将准备好的白沙加入柱中,使在玻璃毛上均匀沉积成约5mm厚的一层。
将需要量的吸附剂置烧杯中,加淋洗剂浸润,溶胀并调成糊状。
打开柱下活塞调节流出速度为每秒钟1滴,将调好的吸附剂在搅拌下自柱顶缓缓注入柱中,同时用套有橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身,使吸附剂在淋洗剂中均匀沉降,形成均匀紧密的吸附剂柱。
吸附剂最好一次加完。
若分数次加,则会沉积为数层,各层交接处的吸附剂颗粒甚细,在分离时易被误认为是一个色层。
全部吸附剂加完后,在吸附剂沉积面上盖一层白沙(如柱很小,也可不用白沙而盖上一张直径与柱内径相当的滤纸片),关闭活塞。
在全部装柱过程及装完柱后,都需始终保持吸附剂上面有一段液柱,否则将会有空气进入吸附剂,在其中形成气泡而影响分离效果。
如果发现柱中已经形成了气泡,应设法排除,若不能排除,则应倒出重装。
装好的吸附柱各层材料的分布见图3-36。
干法装柱时,先将柱竖直固定在铁支架上,关闭活塞。
加入溶剂至柱容积的3/4,打开活塞控制溶剂流速为1滴/秒,然后将所需量的吸附剂通过一支短颈玻璃漏斗慢慢加入柱中,同时,轻轻敲柱身使柱填充紧密。
干法装柱的缺点是容易使柱中混有气泡。
特别是使用硅胶为吸附剂时,最好不用干法装柱,因为硅胶在溶剂中有一溶胀过程,若采用干法装柱,硅胶会在柱中溶胀,往往留下缝隙和气泡,影响分离效果,甚至需要重新装柱。
装填薄膜塑料柱时,可先用抽气法将薄膜展开成圆柱形,在底部装入一段玻璃毛,吸附剂通过一个粗颈漏斗自柱顶装入。
装至1/3处,将柱身在坚硬的表面上礅结实,再装入1/3,再礅结实,直至装到需要的高度。
装成的薄膜柱应紧密结实,可以像玻璃柱那样用夹子夹住,再在其底部扎一些小孔即可使用。
(2)加样加样亦有干法、湿法两种。
湿法加样是将待分离物溶于尽可能少的溶剂中,如有不溶性杂质应当滤去。
打开柱下活塞小心放出柱中液体至液面下降到滤纸片处,关闭活塞,将配好的溶液沿着柱内壁缓缓加入,切记勿冲动吸附剂,否则将造成吸附剂表面不平而影响分离效果。
溶液加完后,小心开启柱下活塞,放出液体至溶液液面降至滤纸片时,关闭活塞,用少许溶剂冲洗柱内壁(同样不可冲动吸附剂),再放出液体至液面降到滤纸处,再次冲洗柱内壁,直至柱壁和柱顶溶剂没有颜色。
加样操作的关键是要避免样品溶液被冲稀。
在技术熟练的情况下,也可以不关下部活塞,在每秒钟1滴的恒定流速下连贯地完成上述操作。
干法加样是将待分离样品加少量低沸点溶剂溶解,再加入约5倍量吸附剂,拌和均匀后在通风橱中蒸发至干。
揭去柱顶滤纸片,将吸附了样品的吸附剂平摊在柱内吸附剂的顶端,在上面加盖滤纸片或加盖一层白沙。
干法加样易于掌握,不会造成样品溶液的冲稀,但不适合对热敏感的化合物。
(3)淋洗和接收样品加入后即可用大量淋洗剂淋洗。
随着流动相向下移动,混合物逐渐分成若干个不同的色带,继续淋洗,各色带间距离拉开,最终被一个个淋洗下来。
当第一色带开始流出时,更换接收瓶,接收完毕再更换接受瓶,接受两色带间的空白带,并依此法分别接收各个色带。
若后面的色带下行太慢,可依次使用几种极性逐渐增大的淋洗剂来淋洗。
为了减少添加淋洗剂的次数,可用分液漏斗在柱顶“自动”添加。
分液漏斗的活塞打开,顶塞密封,尾部插进柱上部的淋洗剂液面以下,当液面下降后,漏斗尾部露出,即有空气泡自尾部进入分液漏斗,这就加大了漏斗内液面上的压力,漏斗内的淋洗剂就自动流入柱内,使柱内液面上升,当液面淹没漏斗尾部时,就不再有空气进入漏斗,漏斗内的淋洗剂就不再流出。
在使用薄膜塑料柱进行层析时,一旦色带形成并拉开距离,可将柱吸干,用刀沿“空白带”处切开,将各色带分别萃取,各自蒸去溶剂,即得到相应组分的化合物。