浅谈天然产物分离之柱层析
分析天然产物的分离与鉴定方法
分析天然产物的分离与鉴定方法天然产物是指从动植物中提取的具有药用、保健或化妆品等用途的化合物。
由于天然产物的复杂性和多样性，分离和鉴定方法对于研究和应用具有重要意义。
本文将从分离和鉴定两个方面进行探讨。
一、分离方法1. 薄层色谱法（TLC）TLC是一种简单、快速且经济的分离方法，常用于初步筛选和纯化天然产物。
通过将待测样品溶解在合适的溶剂中，然后在薄层硅胶或薄层聚脂酰胺基质上涂布样品，再将其置于合适的溶剂系统中进行展开。
展开过程中，不同组分会在硅胶上以不同速度移动，从而实现分离。
之后，可以使用紫外灯或化学试剂对分离的斑点进行检测和定性分析。
2. 柱层析法柱层析法是一种常用的分离方法，根据化合物在固定相和流动相之间的相互作用力差异实现分离。
常见的柱层析方法包括正相层析和反相层析。
正相层析使用极性较大的固定相，适用于分离极性化合物；反相层析则使用非极性固定相，适用于分离非极性化合物。
柱层析法可以通过调整流动相的组成、流速和温度等参数来实现分离和纯化。
3. 液液萃取法液液萃取法是一种将目标化合物从混合物中转移到溶剂中的方法。
通常使用有机溶剂作为萃取剂，将其与待测样品混合，通过摇床或离心机等设备进行充分混合，然后分离出有机相。
有机相中含有目标化合物，可以通过蒸发或浓缩等方法进行纯化。
二、鉴定方法1. 紫外-可见光谱法（UV-Vis）紫外-可见光谱法是一种常用的分析方法，可用于确定天然产物的吸收峰和吸收强度，从而推测其结构和功能。
通过将样品溶解在适当的溶剂中，然后使用紫外-可见光谱仪测量样品在一定波长范围内的吸收情况。
根据吸收峰的位置和形状，可以初步判断天然产物的结构特征。
2. 质谱法（MS）质谱法是一种高灵敏度的分析方法，可用于确定天然产物的分子量和分子结构。
通过将样品转化为气态或溶液态，然后使用质谱仪对样品进行离子化和分析。
质谱仪可以根据离子的质荷比和相对丰度，推测化合物的分子式和结构。
3. 核磁共振波谱法（NMR）核磁共振波谱法是一种常用的分析方法，可用于确定天然产物的结构和功能。
简述柱层析的一般流程。
简述柱层析的一般流程。
柱层析（Column Chromatography）是一种常用的色谱分离技术，广泛应用于有机合成、药物分析和天然产物提取等领域。
它的一般流程包括样品制备、填充柱层析柱、样品进样、柱层析过程、洗脱和收集目标化合物等步骤。
样品制备是柱层析的第一步。
样品的制备通常包括溶解、过滤和浓缩等操作，以获得纯净的目标化合物。
接下来，需要选择合适的柱层析柱。
柱层析柱是由一种固定相填充在柱子中，常用的固定相有硅胶、脱水醇、分子筛等。
根据目标化合物的性质选择合适的固定相，以实现对目标化合物的有效分离。
然后，将样品进样到柱层析柱中。
样品通常以溶液的形式进样，可以通过注射器或注射针将样品均匀地注入柱层析柱中。
为了保证柱层析的有效进行，进样时应控制好进样量，避免过多的样品进入柱层析柱。
柱层析过程是柱层析的核心步骤。
在柱层析过程中，样品中的不同组分会根据它们与固定相的相互作用力的不同而在柱层析柱中发生分离。
相互作用力较强的组分会在柱层析柱中停留时间较长，而相互作用力较弱的组分则会较快地通过柱层析柱。
通过这种分离机制，可以将混合样品中的目标化合物与其他杂质分离开来。
在柱层析过程中，可以通过改变溶剂的组成或流速来控制柱层析的分离效果。
当溶剂的极性或流速改变时，样品中的不同组分与固定相的相互作用力也会发生变化，从而影响柱层析的分离效果。
当目标化合物被分离出来后，需要进行洗脱操作。
洗脱是将目标化合物从柱层析柱中洗脱出来的过程。
洗脱通常使用洗脱剂，根据目标化合物的特性选择合适的洗脱剂。
洗脱剂的选择应使目标化合物溶解度较大，从而能够有效地将目标化合物洗脱出来。
收集目标化合物。
洗脱出来的目标化合物可以通过收集装置进行收集，常用的收集装置有收集瓶或收集管。
收集到的目标化合物可以进行后续的分析或进一步处理。
总的来说，柱层析的一般流程包括样品制备、填充柱层析柱、样品进样、柱层析过程、洗脱和收集目标化合物等步骤。
这种色谱分离技术在化学分析和有机合成中具有重要的应用价值，通过对不同组分间相互作用力的利用，可以实现对复杂样品的有效分离和纯化。
柱层析的分离原理
柱层析的分离原理
柱层析是一种基于分离原理的分析技术，常用于化学和生物学领域。
其分离原理是基于不同物质在移动相（溶剂）和固定相（填充材料）之间相互作用力的差异性实现的。
在柱层析中，固定相通常是一种高表面积的填充材料，如硅胶、氧化铝、聚合物或树脂。
这些材料具有一定的亲水性或疏水性，能够与待分离的物质发生不同程度的相互作用。
移动相则是溶解了待分离混合物的溶剂，其选择与待分离的物质性质和分离效果有关。
柱层析分离的基本步骤是将待分离混合物通过固定相填充的柱子中，然后通过在柱子上施加适当的压力或利用重力作用，使混合物逐渐在固定相上流动。
在流动过程中，不同物质因其与固定相的相互作用不同而在柱子中以不同速度移动。
这些物质分离出来的程度取决于其与固定相的相互作用强度以及移动相中的运动速度。
分离过程中，物质在固定相上的停留时间长短与其与固定相的相互作用强弱有关。
与固定相相互作用较强的物质会停留的时间较长，而与固定相相互作用较弱的物质会迅速移动离开。
通过调整移动相的组成、流动速度以及固定相的属性，可以实现对不同化合物的分离和纯化。
总而言之，柱层析的分离原理是基于物质与固定相的相互作用力的差异，通过选择合适的固定相和移动相来实现不同化合物的分离。
柱层析原理
柱层析原理
柱层析原理是一种分离和分析混合物中成分的方法。
它是建立在不同成分在固定相和流动相之间分配系数差异的基础上的。
柱层析实验中会使用一个柱子（通常是填充了固定相的管子）作为分离的媒介。
混合物会通过柱子，其中不同成分的分配系数会使它们在固定相和流动相之间间隔时间到达柱子的另一端。
在柱层析实验中，流动相会经过固定相时，它会与固定相发生相互作用。
这种相互作用会导致混合物中的不同成分以不同的速度通过柱子。
因为不同成分之间的分配系数不同，一些成分会相对于其他成分更容易与固定相结合，因此会在柱子上停留更长的时间。
随着时间的推移，逐渐从柱子的一端移动到另一端。
这样，不同的成分就会逐渐被分离。
柱层析原理可以应用于很多领域，如化学分析、生物医学、食品和环境分析等。
它被广泛用于分离、纯化和分析物质成分。
不同的柱层析方法有不同的固定相和流动相组合，以适应特定的分析需求。
总之，柱层析原理是一种基于分配系数差异实现混合物分离和分析的方法，通过固定相和流动相之间的相互作用，让混合物的成分以不同速度通过柱子，从而实现分离。
柱层析分离纯化原理
柱层析分离纯化原理一、柱层析分离纯化原理概述柱层析分离纯化是一种常用的生物分子分离纯化技术，其基本原理是利用吸附剂对不同组分的吸附能力的差异，实现对混合物的分离。
在柱层析过程中，混合物溶液通过加压或重力作用，流经吸附剂填充的色谱柱。
不同组分在固定相和流动相之间的分配系数不同，因此会以不同的速度在柱内移动，从而实现各组分的分离。
二、吸附剂的种类与性质1.硅胶：硅胶是一种常见的柱层析吸附剂，其表面具有极性基团，可以与非极性物质产生相互作用。
硅胶具有高比表面积、高孔隙率等特点，适用于多种生物分子的分离纯化。
2.氧化铝：氧化铝是一种具有中强碱性的吸附剂，适用于酸性物质的分离。
其表面具有较高的活性，能够与多种物质发生相互作用。
3.活性炭：活性炭是一种具有高比表面积和发达孔隙结构的吸附剂，能够吸附多种有机物质。
其表面具有较强的化学活性，可以通过与被吸附物质发生化学反应实现分离。
4.聚酰胺：聚酰胺是一种高分子吸附剂，能够通过氢键作用吸附多种物质。
其优点是选择性高、吸附能力强，适用于蛋白质、核酸等生物分子的分离纯化。
三、流动相与固定相的选择1.流动相：流动相是一种连续相，在柱层析过程中不断通过色谱柱。
选择适当的流动相有助于提高柱层析的分离效果。
常见的流动相包括有机溶剂和水溶液等。
2.固定相：固定相是色谱柱中的填料，是实现分离的关键因素。
根据被分离物质的性质选择合适的固定相，可以提高分离的选择性和效率。
四、洗脱方式及其影响因素1.洗脱方式：洗脱是指将已吸附在固定相上的组分从固定相中转移至流动相的过程。
常见的洗脱方式包括线性梯度洗脱和阶跃式洗脱等。
选择适当的洗脱方式有助于提高分离效果和纯度。
2.影响因素：洗脱方式的优劣受多种因素影响，如洗脱液的组成、流速、洗脱梯度等。
通过优化这些参数，可以提高柱层析的分离效果和纯度。
五、柱层析分离纯化的应用领域1.生物分子分离纯化：柱层析技术在生物分子分离纯化中应用广泛，如蛋白质、核酸、糖类等物质的分离纯化。
柱层层析法
柱层层析法1. 什么是柱层层析法柱层层析法（Column Chromatography）是一种分离和纯化化合物的常用技术。
它基于化合物在固定相（柱层）和移动相（溶剂）之间的不同亲和性，通过不同程度的分配来实现分离。
2. 柱层层析法的原理柱层层析法的原理基于化合物在柱层中的分配行为。
柱层通常由多孔性固体填充而成，填充物可以是硅胶、氧化铝或其他吸附剂。
移动相则是溶剂，可以是单一溶剂或溶剂混合物。
当样品溶液经过柱层时，不同的化合物会因其与固定相的亲和性不同而以不同速度移动。
较亲和固定相的化合物会被较牢固地吸附在柱层上，而较亲和移动相的化合物则会更快地通过柱层。
这样，化合物就会在柱层中被分离开来。
3. 柱层层析法的步骤柱层层析法通常包括以下步骤：3.1. 准备柱层首先，选择合适的柱层填充物，并将其装填到柱层中。
填充物的选择应根据化合物的性质和需求进行，常用的填充物有硅胶和氧化铝。
3.2. 平衡柱层将柱层与移动相进行平衡，使填充物充分吸附溶剂。
3.3. 样品加载将待分离的化合物样品溶液加载到柱层的顶部。
注意，样品溶液应预先与移动相进行适当的预处理和溶解。
3.4. 洗脱化合物通过逐步改变移动相的组成或使用不同的移动相，将化合物从柱层中洗脱出来。
洗脱时应注意控制溶剂流速和溶剂比例，以保证化合物的有效分离和纯化。
3.5. 收集洗脱液将洗脱液收集起来，通常使用试管或收集瓶。
根据需要，可以将收集的洗脱液进行进一步处理和分析。
4. 柱层层析法的应用柱层层析法广泛应用于化学、生物化学和制药领域。
它可以用于分离和纯化天然产物、合成化合物、蛋白质和核酸等多种化合物。
4.1. 天然产物的提取与纯化柱层层析法可以用于从天然产物中提取和纯化目标化合物。
通过合理选择填充物和移动相，可以实现对复杂混合物中目标化合物的高效分离和纯化。
4.2. 合成化合物的纯化柱层层析法也常用于合成化合物的纯化。
通过柱层层析，可以将化学反应的产物与副产物分离开来，从而获得纯度较高的目标化合物。
柱层析分离原理
柱层析分离原理柱层析分离原理是一种常用的化学分离技术，它基于不同物质在固定相和流动相之间的分配系数不同而实现物质的分离。
在柱层析分离中，固定相是填充在柱子中的吸附剂或分配剂，而流动相是溶解有待分离物质的溶剂。
柱层析分离原理在化学、生物化学、制药等领域有着广泛的应用，下面我们来详细了解一下柱层析分离的原理和应用。
首先，柱层析分离的原理是基于物质在两种相之间的分配系数不同而实现的。
当待分离混合物通过柱层析柱时，不同组分会根据其在固定相和流动相之间的分配系数不同而在柱子中以不同速度移动。
这样，不同组分就会在柱子中被逐渐分离开来。
这一原理被广泛应用于化学分离、生物化学分离和制药工业中。
其次，柱层析分离的应用非常广泛。
在化学分析中，柱层析分离常被用于分离和纯化混合物中的化合物。
在生物化学领域，柱层析分离被用于从生物样品中分离和纯化蛋白质、核酸等生物大分子。
在制药工业中，柱层析分离被用于制备纯净的药物原料。
除此之外，柱层析分离还被广泛应用于环境监测、食品安全检测等领域。
柱层析分离的原理简单而有效，但在实际操作中需要注意一些关键因素。
首先是固定相的选择，不同的分离目标需要选择不同的固定相。
其次是流动相的选择，流动相的性质会直接影响分离效果。
此外，还需要注意柱层析柱的填充均匀性、样品加载量等操作细节。
只有严格控制这些因素，才能保证柱层析分离的准确性和可靠性。
总之，柱层析分离原理简单而有效，广泛应用于化学、生物化学、制药等领域。
在实际操作中，需要注意固定相和流动相的选择，以及操作细节的控制。
只有这样，才能保证柱层析分离的准确性和可靠性，为科研和生产提供有力支持。
柱层析
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。
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。
柱层析分离净化的实验技巧和方法1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。
2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 2 cm ×20 cm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 3 cm内径的柱子。
3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。
柱子底端的活塞一定不要涂润滑剂,否则会被淋洗剂带到淋洗液中,可以采用聚四氟乙烯材料的阀门。
干法和湿法装柱没什么实质性差别,只要能把柱子装实就行。
装完的柱子应该有适度的紧密(太密了淋洗剂流速太慢) ,并且一定要均匀,不然样品就会从一侧斜着流动。
硅胶柱层析分离原理
硅胶柱层析分离原理硅胶柱层析分离是一种常用的分离和纯化技术，广泛应用于有机合成、药物研发、天然产物提取等领域。
其基本原理是利用不同化合物在硅胶柱上的亲附力和解吸力的差异，实现化合物的分离纯化。
硅胶柱层析分离装置硅胶柱层析分离装置通常由以下部分组成：1.柱子：用于装填硅胶填料的管状器具，通常由玻璃制成。
柱子的内径和长度可以根据实验需求调节。
2.填料：用于填充柱子的硅胶，硅胶是一种多孔材料，具有很大的比表面积，可以用来吸附化合物。
3.固定相：填料中的硅胶被称为固定相，是硅胶柱层析分离的静态相。
固定相的颗粒大小常常通过筛网的目数来表示，如100-200目的硅胶表示颗粒大小在100目到200目之间。
4.流动相：也称为洗脱剂，在层析过程中用来洗脱在固定相上吸附的化合物。
流动相的组成和性质根据不同的实验需要选择，常见的有有机溶剂和水的混合物。
5.流动相槽：装有流动相的容器，与硅胶柱通过管道连接，用于将流动相输送到柱子中。
6.采集槽：用于采集由柱子中流出的溶液，通常是一系列收集瓶，以便分离和纯化目标化合物。
硅胶柱层析分离原理硅胶柱层析分离的原理基于化合物在固定相上的亲附力和解吸力的差异。
亲附力是化合物与固定相之间相互作用的力，包括吸附、离子键、氢键、范德华力等。
固定相上的化合物受到亲附力的作用，会停留在固定相表面上，而其他化合物则较快地通过固定相，进入流动相中。
解吸力则是流动相对于化合物的吸附力，通常由流动相浓度和pH值等因素决定。
硅胶柱层析分离的过程可以分为以下几个步骤：1.样品加载：将待分离的混合物（样品）通过注射器或其他装置加载到硅胶柱上。
样品中的化合物会与硅胶表面发生相互作用，被固定在固定相上。
2.洗涤：将流动相通过样品，洗去样品中的杂质和不吸附的化合物。
洗涤时可以使用纯流动相，也可以添加其他溶剂来提高洗涤效果。
3.洗脱：通过改变流动相的性质（如溶剂组成、洗涤液pH值等），使得吸附在固定相上的化合物逐渐溶解到流动相中，从而实现化合物的分离纯化。
柱层析简介
几种生物大分子分离柱的介绍在过去的三十年中，分离生物大分子的各种技术和方法得到了不断的发展。
随着各种介质的完善和商品化，使以填料为核心的柱层析技术在天然产物等粗提后的纯化中起到了重要作用。
1 疏水作用柱层析(Hydrophobic Interaction Chromatography，HIC)HIC是以蛋白质的疏水性为分离基础的。
具体说就是一种通过表面疏水性差异来分离蛋白质的柱层析方法。
疏水键的形成对于非极性基双方无特异性要求，不同蛋白质表面及内部疏水区的多少、大小、强弱、分布及空间位阻效应各不相同，这也是HIC分离蛋白质的根本所在。
在20种氨基酸中有8种是疏水性氨基酸，其强弱顺序为Trp、Ile、Phe、Pro、ValLeu、Met、Ala。
当介质和上样蛋白浓度不变时，影响HIC的因素较多，主要有①盐类，其作用是使暴露出界面的非极性基，使容易形成疏水作用，其次是增加水相极性，提高界面的表面张力，盐浓度越高，促疏水作用越强。
一般常采用的促疏盐为(NH4)2SO4。
②混溶有机溶剂，作用是使界面张力减弱，减少疏水作用。
③温度，当体系温度由4℃升高到25℃时，疏水作用力增加20%～30%，这主要是由于动能增大，提高表面张力，一般当温度降低，可增大盐浓度，使疏水作用不降低。
④pH，当pH≈pI时可消除表面电荷的相斥作用，同时表面活性剂与变性剂也对其有影响。
HIC适用范围广，原则上可用于所有蛋白质纯化，处理量大，特别是从大体积样品中提取低含量的目标蛋白显优势，可取代传统的盐析沉淀技术。
HIC对DNA及小牛血清(其中的白蛋白、免疫球蛋白、氨基酸等成分)去除率较高，尤其是对细胞DNA一步去除率可达90%以上。
原则上HIC可放在纯化工艺的任何位置，但大部分放在前面。
由于它也属吸附型柱层析，尤其是对蛋白质空间内部的疏水作用可使此步损失较大，对蛋白质的结构也有微细作用。
2凝胶过滤柱层析(Gel Filtration Chromatography，GFC)GFC是以分子大小和形状为分离基础的。
柱层析分离原理
柱层析分离原理
柱层析分离是一种常用的分离技术，其原理基于样品中不同成分在固定相柱上的相互作用力不同而实现分离。
柱层析分离的原理主要包括两个方面。
一方面是液相柱层析，它是基于溶解度、极性、分子大小等性质的差异来分离样品中的不同成分。
其中，固定相膜层通常是涂覆在柱子内壁上的液相，样品在经过柱子时，会因为与固定相之间的相互作用力不同而分为不同组分，从而实现分离。
另一方面是气相柱层析，它是利用不同组分在固定相上的吸附、脱附速率不同而实现分离。
样品经过柱子时，各个组分会在固定相上发生吸附和脱附，并根据吸附速率的差异进行分离。
在柱层析分离中，选择合适的固定相是非常重要的。
固定相的种类和性质不同，对于不同类型的样品有着不同的适应性，可以更好地实现分离。
不同的固定相可以分为极性固定相、非极性固定相和离子交换固定相等，通过选择不同的固定相，可以使样品中的不同成分在柱子上展现出不同的亲和性，进而实现有效分离。
柱层析分离具有高效、准确和重复性好的特点，广泛应用于各个领域，如化学、生物化学、制药以及环境科学等。
它在药物分析、环境监测和生化分析等方面有着重要的应用价值，对于提高分析的准确性和效率具有重要的作用。
柱层析经验谈
极性小的用乙酸乙酯：石油醚系统极性较大的用甲醇：氯仿系统极性大的用甲醇：水：正丁醇：醋酸系统拖尾可以加入少量氨水或冰醋酸硅胶柱层析下面介绍我现在惯用的方法：匀浆法。
1。
称量。
200-300目硅胶，称30-70倍于上样量；如果极难分，也可以用100倍量的硅胶H。
干硅胶的视密度在0.4左右，所以要称40g 硅胶，用烧杯量100ml也可以。
2。
搅成匀浆。
加入干硅胶体积一倍的溶剂用玻璃棒充分搅拌。
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的话，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%的醇。
如果样品对酸敏感，不能用氯仿体系过柱。
3。
装柱。
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。
4。
压实。
沉降完成后，加入更多的石油醚，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。
5。
上样。
干法湿法都可以。
海沙是没必要的。
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。
6。
过柱和收集。
柱层析实际上是在扩散和分离之间的权衡。
太低的洗脱强度并不好，推荐用梯度洗脱。
收集的例子：10mg上样量，1g 硅胶H，0.5ml收一馏分；1-2g上样量，50g硅胶（200-300目），20-50m l收一馏分。
7。
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，紫外的灵敏度一般比喷显剂底1-2个数量级。
8。
送谱。
收集的产品旋干，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，作为送谱前的最后纯化手段。
柱层析法的原理和方法分析
柱层析法的原理和方法分析
简介
柱层析法（column chromatography）是化学分离分析中具有极大的价值的方法，由于它可以将有机混合物分离成许多组分，并可以提取其中的活性组分。
柱层析是一种利用吸附的原理进行物质分离的技术，被广泛应用于有机合成，有机物分析，分析检测，矿物检测，生物化学等领域。
本文将介绍柱层析的原理和操作流程。
一、原理介绍
柱层析是一种利用物质在不同介质中的溶解性和吸附性而基于多种形式的分析方法，主要利用柱体中柱层中溶剂的不同极性和吸附层的不同性质，将物质从混合物中分离出来。
柱层析的原理如下：
1）物质溶解定律：一定优势的溶剂会溶解，而另一定优势的溶剂不能溶解，这叫“物质溶解定律”；
2）溶质和溶剂的吸附：一些离子和分子在植物保护剂层中与当地分子产生强烈的相互作用，有时形成吸附！
3）层析效应：一种溶质在柱体中运动时，它的移动速度一般比另一种溶质的移动速度要快，这种效应叫做层析效应；
4）聚集效应：由于柱体内的相互作用，一些溶质会相互聚集，改变原来的移动速度。
5）滞留效应：一些溶质会在柱体内滞留，而不像其他溶质那样继续移动，这种现象叫滞留效应。
柱层析法的原理介绍
柱层析法的原理介绍
柱层析法是一种物质分离和分析的方法。
它基于样品中的化学物质在柱状固体吸附剂上的不同亲和性，通过控制移动相的流动速度，使不同成分在柱床中以不同的速度和强度被吸附和解吸，从而实现对混合物的分离。
柱层析法的原理主要包括以下几个步骤：
1. 样品进样：将待分离的混合物进样到柱层析柱中。
样品中的成分会被固定相表面上的吸附剂吸附。
2. 洗脱：通过通过移动相的流动，使样品中的成分在柱床中逐渐分离。
移动相的选择是根据样品性质和需求来确定的，可以是液相、气相或两者的组合。
3. 分离：不同成分在柱中的吸附和解吸速度不同，因此在移动相流动的过程中，成分逐渐被分离。
较强的吸附物质会停留在柱中，而较弱的吸附物质会随移动相一起流出。
4. 检测：通过在柱床中进行吸附解吸的成分分别流出后，可以采用各种检测手段来确定和定量各个组分。
常用的检测方法包括紫外光谱、荧光检测、质谱等。
总的来说，柱层析法利用样品中化学物质在固定相表面上的吸附性能不同，通过调控流动相的流速和成分，实现样品的分离、富集和分析。
柱层析简介
③硅胶：硅胶是硅酸的部分脱水后的产物，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。 ④聚酰胺：色谱用聚酰胺主要有锦纶 6（聚己内酰胺）和锦 纶 66（聚己二酰己二胺）两种。兼具吸附色谱和分配色 谱的功能。能与聚酰胺形成氢键的化合物，如酚类、酸类、 酚酸类、醌类、硝基化合物及含羟基、氨基、亚氨基的化
2.2、 影响分离的参数
层析法是分离混合物、除去杂质的常用方法, 许多 可以改变的因素使层析法成为一种多方面适用的 方法。这些因素包括: 1. 选定的吸附剂 2. 选定的洗脱剂 3. 相对于需待分离的物料量的柱子尺寸(长度和直径) 4. 洗脱(或流动) 的速率
注意：因个人操作习惯不同，为保证重现性，应控 制好柱层析各参数。
2.1、相互作用
若将粉末状或磨细的氧化铝(或硅胶) 加入至含有一种有机化合 物的溶液中时, 一部分有机物将会吸附或黏在吸附剂细粒上, 使有机分子和吸附剂结合的力有好几种：
非极性化合物：只用范德华( Van der waals) 力与吸附剂结合，
这种力较弱, 故非极性化合物不能结合得很牢除非它们的分 子量非常大. 极性有机化合物所用的相互作用力则较为重要, 为某种直接的 相互作用力(配位作用, 氢键, 或盐的形成等)。 这些相互作用的强度变化次序大致是: 盐的形成>配位作用>氢 键>范德华力
合物及腈和醛等类化合物。
⑤硅酸镁：中性硅酸镁的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。
2.4、装柱
干法装柱 在下端减压抽气的同时，将吸附剂通过长 径漏斗缓缓到入柱内。 湿法装柱 ①准确加入一定体积的溶剂，然后缓慢加 入吸附剂，必要时可轻敲柱壁（平整均 匀），排除多余溶剂； ②准确量取一定体积的溶剂倒入称量好的 吸附剂，间歇性搅拌数次，在搅拌下装柱， 装柱时可轻敲柱壁。
柱层析法的原理和方法分析
柱层析法的原理和方法分析柱层析法是一种分离和分析混合物中组分的常用方法，它基于不同组分在固定相和流动相之间的不同分配行为，通过在填充在柱中的固定相上的流动相中进行分离。
下面将详细介绍柱层析法的原理和方法。
一、原理：柱层析法基于组分在固定相和流动相之间的相互作用差异来实现分离。
其中，固定相是一种特定的吸附剂或分离介质，它占据了柱子的内部空间。
而流动相是运动的溶液，它通过柱子并与固定相接触。
在固定相的作用下，样品中各个组分会以不同的速度通过柱子。
固定相可以通过物理吸附、化学吸附、离子交换、分子筛等方式与不同组分发生相互作用。
这种作用力会使得样品组分在流动相中的速度不同，从而使得各个组分在柱中分离。
通常情况下，移动相的性质和柱子中固定相的选择是需要考虑的关键因素之一二、方法分析：1.实验准备：确定需要分离的混合物，并选择合适的固定相和流动相组合。
准备量取定量混合物溶液，待用。
2.柱装填：将合适的固定相按照一定方法装填到柱子中。
根据需要，可以选择压缩或不压缩填充方法。
3.样品进样：将预先制备好的样品溶液以适量的体积注入柱子，等待分离进程进行。
4.分离过程：打开进样阀，使样品进入柱中。
样品会在固定相和流动相的作用下发生分离，不同组分会以不同的速度移动。
其中，流动相会冲走一些组分，而其他组分会在固定相上发生吸附。
5.检测和结果分析：使用合适的检测手段如紫外可见光谱检测、荧光检测等，在柱的出口位置定时检测样品的组成。
通过不同组分的峰值高度、面积等参数，可以推断出各个组分的浓度和分离效果。
6.结果计算和报告：根据检测结果，计算各个组分的浓度。
最后做出结果报告，包括每个组分的峰值高度、面积，浓度等。
总结：柱层析法是一种常用的分离与分析方法，其原理基于固定相和流动相之间的相互作用差异，通过对混合物中不同组分在固定相和流动相中分配行为的利用来实现分离。
柱层析法的方法包括实验准备、柱装填、样品进样、分离过程、检测和结果分析、结果计算和报告等步骤。
柱层析法的原理和方法
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干法 适用范围 任何化合物
湿法
溶于小极性 溶剂的化合 物
操作
优点 缺点
1.将溶剂旋干 2.加少量溶剂溶解（样品 溶解性好） 3.加入硅胶吸附至硅胶 不附着在瓶壁上 4.旋干
保证样品层很平整
硅胶和样品精品间课件易产生气泡
• 若为有色物质，观看色带，若无色，点 板观察。
• 收集含目标物的淋洗剂。 • 确定纯度。 • 选择无杂质的进行回收。
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4. 缺点
增加淋洗剂的流动 速度，减少产品收
集的时间
分离效果最好
减少硅胶的使用量， 但是由于大量的空 气通过硅胶会使溶 剂挥发
降低分离效果，减 少产品的塔板数
分离时间过长，效 率过差
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
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5.收集
• 根据样品中各组分的吸附能力判断流出 的各组分
柱层析法的原理和方法
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一、原理
• 柱层析是化合物在液相 和固相之间的分配，属 于固-液吸附层析。
• 利用固定相对液体相中 的各组分吸附能力不同 ，从而以不同速度向下 迁移，形成若干色带， 分别收集。
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二、操作
1.装 柱
湿法
1.将溶剂装入管 内， 2.将吸附剂和溶 剂 调成浆状，倒入 管 中， 3.使溶剂流出， 吸附剂下沉
干法
1. 管上端放一 漏斗
2.将硅胶装入 3.轻敲管壁使之
填装均匀
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吸附剂
种类：氧化铝、硅胶，氧化镁、碳酸钙和活性炭等 。 ➢ 氧化铝有酸、碱、中性。适用于不同类型化合物 的分离。 ➢ 硅胶没有酸碱性之分，可适用于各类有机物的分 离。
天然产物的分离纯化和结构鉴定
天然产物的分离纯化和结构鉴定天然产物是指来自生物体内的化学物质，通常具有一系列的生物活性和药物作用。
天然产物的分离纯化和结构鉴定是合成药物和生物药物开发的重要环节，同时也是天然产物研究的基础。
一、天然产物的分离纯化天然产物通常以微量存在于生物体内，因此需要进行分离和纯化。
分离纯化的方法通常借助于化学性质和物理性质的差异，包括柱层析、高效液相色谱、凝胶过滤等传统方法，以及近年来发展起来的超高效液相色谱、离子交换层析等技术。
以柱层析为例，柱层析法是指通过在柱子内部填充不同填料或添加溶剂等措施，将混合物中不同化合物按照其化学性质分离纯化的一种方法。
该方法在天然产物研究中得到了广泛应用。
在柱层析过程中，通过调整某些条件，如pH值、溶剂组成等，可以有效分离不同成分。
柱层析法具有分离效果好、适用范围广、可重复性高等优点，但也存在一些不足，如分离过程比较费时，操作较为繁琐等。
二、天然产物的结构鉴定结构鉴定是天然产物研究的重要环节。
天然产物的结构鉴定通常通过质谱和核磁共振等技术实现。
其中，质谱技术是指利用质谱仪将天然产物进行离子化，再通过对产生的离子的质量/电荷比进行测量，从而对其分子结构进行分析的方法。
核磁共振技术利用核磁共振现象，通过对反应物的核磁共振信号进行测量，进而鉴定天然产物的分子结构。
以质谱技术为例，质谱技术在天然产物结构鉴定中得到了广泛应用。
质谱技术在分析样品的过程中，主要是将样品分析成电离产物，并将电子通过磁场或电场分离出来，最终生成质谱图。
根据质谱图的形状和峰的位置，可以推出化合物的分子式、分子量、稳定性等信息。
通过联合其他仪器，如核磁共振等技术，可以进一步获得天然产物的结构信息。
质谱技术具有样品消耗量少、分辨率高、分析结果准确等优点，然而分析结果受复杂杂质的影响较大，同时出现在天然产物分子之间的相似结构常常会导致分析结果的误判。
结构鉴定虽然在天然产物中十分常见，但该技术在应用中也存在一定的局限性，例如效果与纯度有关、贴合样品要求高等，因此在实际运用中，还需要掌握多种技术和方法，以取得更为精准的结果。
柱层析的简单介绍
柱层析的简单介绍柱层析法是以吸附度和溶解度这两者为根据的一种技术， 它是一种固-液相间进行分配的技术。
其中的固体几乎可以是任何物料， 只要不溶解于附着的液相中即行。
但最常用的一些固体是硅胶(SiO 2 xH 2O) 也叫做硅酸， 和氧化铝(Al 2O 3 xH 2O)。
这些化合物均用其粉状或磨细的形式(通常为200至400目) 层析法中所用的极大多数氧化铝系从粗的铝矿石(Al 2O 3 xH 2O + Fe 2O 3) 制得。
将铝土矿石溶于热氢氧化钠溶液中， 过滤除去不溶的氧化铁; 矿石中的氧化铝则成为可溶性的两性氢氧化物 Al(OH)4-。
这个氢氧化物用CO 2(它能降低PH) 使沉淀成为 Al(OH)3 ， 在加热时， 此Al(OH)3失水成为纯的 Al 2O 3。
按此方法制得的氧化铝称为碱性氧化铝。
因为它仍旧含一些氢氧化物。
碱性氧化铝不能用于对碱敏感的化合物的层析分离。
因此， 要用酸加以洗涤以便将碱中和， 这样便得到酸性氧化铝。
这种物料仍然不能令人满意， 除非经过足够的水洗以除去所有的酸， 才能获得最适用于柱层析的物料， 称为中性氧化铝。
如果化合物是酸敏感的， 必须使用碱性或中性氧化铝， 必须仔细的弄清你在层析法中所用的氧化铝属于哪一类型。
硅胶除了以适用于层析法的形式供应外别无任何其他类型。
若将粉末状或磨细的氧化铝(或硅胶) 加入至含有一种有机化合物的溶液中时， 一部分有机物将会吸附或黏在氧化铝细粒上， 使有机分子和氧化铝结合的力有好几种。
这些力按其种类不同， 强度不一。
非极性化合物只用范德华( Van der waals) 力与氧化铝结合。
这种力较弱， 故非极性化合物不能结合得很牢除非它们的分子量非常大。
极性有机化合物所用的相互作用力则较为重要，此中所用之力或为 偶极-偶极相互作用力， 或为某种 直接的相互作用力(配位作用， 氢键， 或盐的形成等)。
这些相互作用的强度变化次序大致是: 盐的形成>配位作用>氢键>偶极-偶极相互作用力>范德华力。
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浅谈天然产物分离之柱层析
胡利红彭宣嘉
植物有效成分分离主要手段是柱色谱，其中包括：吸附性柱色谱；分配性柱色谱；离子交换柱色谱；凝胶过滤柱色谱；聚酰胺柱色谱以及大孔吸附树脂。
一、吸附性柱色谱
我们常用的以硅胶或氧化铝作固定相的吸附柱，即是吸附性柱色谱。
本文重点介绍这种色谱方法。
一般而言，氧化铝用于分离脂溶性成分，在天然产物中包括生物碱，甾体和挥发油等。
而硅胶既可分离脂溶性成分，也可分离水溶性成分，根据需要可选用不同类型的硅胶，即正相硅胶或反相硅胶。
1、硅胶可以分为：正相色谱硅胶和键合相硅胶
正相色谱硅胶是我们在实验室经常接触的，它的使用范围非常广泛，一般极性和非极性的化合物都可以用于分离。
硅胶的吸附能力取决于其结构中硅醇基的数目及含水量。
一般硅胶中的含水量若超出12%，则其吸附力极若，只可作为分配色谱的载体。
色谱硅胶应该是中性无色颗粒，由于在制备过程中接触强酸，常带有酸性，可用水洗至中性或用10%NaOH将其调至碱性，再在1100C下活化24小时用于来分离在酸性条件不稳定的化合物。
有时也可向其中掺入某种试剂，改良吸附性能，提高分离效率。
通常用硝酸银处理过的硅胶对不饱和烃类有很好的分离效果。
在键合相硅胶中，以C-18反相硅胶应用最为广泛，实验室中基本用的就是这种类型的反相材料，一般用于分离极性较大的化合物，可减少分离这类化合物时用正相硅胶吸附太大的缺点。
在利用键合相硅胶进行反相色谱时，常用甲醇-水，乙醇-水或乙腈-水为洗脱剂。
2、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，但是由于大量的空气通过硅胶会使溶剂挥发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。
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。
特别是在容易分解的样品的分离
中适用。
3、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。
当然采用粗大的柱子要牺牲比较多的硅胶和溶剂了，现在见到的柱子径高比一般在1：5～10，一般经验硅胶量是样品量的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，也可以减小淋洗剂的极性等等。
4、关于湿法、干法上样
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。
很多样品在上柱前是粘乎乎的，一般没关系。
可是有的上样后在硅胶上又会析出，这一般都是比较大量的样品才会出现，是因为硅胶对样品的吸附饱和，而样品本身又是比较好的固体才会发生，这就应该先重结晶，得到大部分的产品后再柱分，如果不能重结晶那就不管它了，直接过就是了，样品随着淋洗剂流动会溶解的。
有些样品溶解性差，能溶解的溶剂又不能上柱，这时就必须用干法上柱了。
样品和硅胶的量有一种说法是1：1，我觉得是越少越好，但是要保证在旋干后，不能看到明显的固体颗粒。
5、溶剂的选择
当然是最便宜，最安全，最环保的了。
所以大多选用石油醚，乙酸乙酯。
文献中有写用正己烷的，太贵了，不过因为极性很小，有时还是非它不可。
二氯甲烷也有用的，但是要知道，它和硅胶的吸附是一个放热过程，所以夏天的时候经常会在柱子里产生气泡，天气冷的时候会好一些。
甲醇，能溶解部分的硅胶，所以产品如果想过元素分析的话要留神，应该经过后继处理，比如说重结晶等。
二、分配性柱层析
分配性柱层析主要是利用混合物在两相互不混溶中分配系数不同，而达到分离的一种柱层析方法。
分配系数差异愈大，分离效果愈好。
支持剂包括硅胶、硅藻土、纤维粉等，像上文中提过的硅胶中含水量超出12%就可用于分配色谱了，这种柱层析在实验室中并不常用。
三、离子交换柱层析
离子交换柱层析的原理是利用大分子树脂网状结构内存在的交换基团而进行的交换性柱层析方法。
多用于分离植物中在水中具有一定溶解性的酸，碱及两性成分。
影响离子交换的因素包括pH值，欲交换化合物的性质，欲交换化合物的浓度，温度，交换溶剂，交换流速，树脂用量等。
四、凝胶柱层析（Sephadex LH-20）
由葡聚糖凝胶Sephadex G-25交联亲脂性羟丙基而制备，是同时具备吸附层析、分配色谱和分子筛功能的独特层析介质，溶剂系统没有限制，包括水相缓冲液、丙酮、乙酸乙脂、氯仿、二氯甲烷、四氢呋喃、甲苯和各种混合溶剂，大量文献证明它非常适合于天然产物纯化，特别是中草药有效成分如甙类、生物碱、黄酮、蒽醌、内酯、帖类、甾类、多酚的分离。
其原理类似分子筛，分子的大小和形状吸附层析，被分离化合物与凝胶间的氢键分配层析，被分离化合物在流动相（溶剂）和固定相（凝胶）之间的分配等对分离都有一定影响。
在实验室中常用的型号是Sephadex LH-20可用于植物成分的粗分或是最后产物的精制。
下面介绍一下常用的技巧。
在装柱时是洗脱剂溶胀后悬浮液搅拌装柱，而一般用于凝胶柱层析分离的柱子也是细长的，需特制，比一般硅胶柱所用的柱子要长，一般一米左右的长柱可分离的样品量为50mg。
上样时只需将要分离的样品溶于尽量少的适宜溶剂中湿法上样即可。
洗脱剂选择主要取决于化合物的溶解性，如水溶性好的可用水或电解质溶液；水溶性差的可选用醇水或丙酮水体系，而极性较小可用丙酮、氯仿等。
在实验室中最常用的就是丙酮、氯仿柱，若化合物在丙酮中溶解性好，就将样品溶于该溶剂中，上样后用丙酮常压洗脱即可。
例如，Sephadex LH-20层析成功了分离日本附子里的乌头碱，银杏黄酮甙，夏枯草中的夏枯草黄酮苷、皂苷，升麻中的酰胺苷，水蔓菁中的水蔓菁萜苷，鹿衔草中的鹿蹄草苷，淫羊霍中的羊霍苷，多种中草药中的芦丁芸香苷，红花中的槲皮素、芦丁、山柰酚、红色素等多种黄酮，麦冬中的麦冬黄酮，鹿蹄草中的儿茶素，紫草中的萘醌、多酚。
五、聚酰胺（Polyamide）柱色谱
聚酰胺柱色谱基本原理是氢键吸附原理，其是由酰胺键聚合而成的一类高分子化
合物，可与酚类、酸类、醌类、硝基化合物形成氢键而吸附，从而于不可形成氢键的化合物达到分离的效果。
一般酚羟基越多，吸附越强；芳香核和共轭双键多的吸附也强；而易形成分子内氢键的化合物则吸附弱。
一般洗脱剂是向水中递增甲醇或乙醇的含量。
在实验室中多用于黄酮及其苷类的分离。
六、大孔吸附树脂层析
大孔树脂吸附技术是上世纪七十年代发展起来的一种新工艺，是由苯乙烯、二乙烯或a-甲基丙烯酸酯等聚合而成的高分子网状孔穴结构。
大孔树脂吸附具有选择性好，机械强度高，再生处理方便，吸附速度快等优点，因此适合从水溶剂中分离低极性或非极性化合物，组分间极性差别越大，分离效果越好。
混合组分在大孔树脂吸附后，一般依次用水，含水甲醇、乙醇或丙酮10%含量递增洗脱。
一般植物有效成分分离的过程是先用大孔吸附树脂层析将混合组分合理分段，然后再进行依次选择硅胶分离，反相色谱及凝胶柱层析等进行精分。