第十章物中功能性成分的提取分离方法
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8×10-4~1×10-3 4×10-4~8×10-4 2×10-4~4×10-4
第三节 其他提取分离技术
超临界流体萃取技术 (supercritical fluid extraction, SCFE)
超临界流体萃取技术
利用超临界流体(supercritical fluid, SCF),即 其温度和压力略超过或靠近临界温度(Tc)和临 界压力(pc),介于气体和液体之间的流体作为 萃取剂,从固体或液体中萃取出某种高沸点或 热敏性的成分,以达到分离和提纯的目的。
大分子物质由于分子直径大,不易进入凝胶颗粒的微 孔,只能分布于凝胶颗粒的间隙中,所以以较快的速 度流过凝胶柱;而小分子物质能够进入凝胶颗粒的微 孔中,不断地进出于一个个颗粒的微孔内外,这样就 使小分子物质向下移动的速度落后于大分子物质,从 而使样品中各组分按相对分子量从大到小的顺序先后 流出色谱柱,达到分离的目的。
色谱分离技术
分类: 按照流动相的状态分,如GC,LC等。 按照固定相的形式分,如column-chromatography,
paper-chromatography, thin-layer等。 按照分离过程依据的物理化学性质分:
如adsorption-chromatography 、ion-exchange、 molecular sieve,affinity-chromatography等。
酶与其辅酶是成对互配的,既可把辅酶作为固定相, 使样品中的酶分离纯化,也可把酶作为固定相,使样 品中的辅酶分离纯化
离心分离技术
常速离心机(低速离心机),其最大转速在8000r/min 以内,相对离心力在l0000g以下 ;
高速离心机,转速:l0000~25000r/min,相对离心力
达l0000~l00000g;
机械破碎
高速组织捣碎 高速匀浆 球磨
物理破碎
利用温度差 利用压力差 超声波
化学方法,酶学破碎
第二节 色谱分离技术
利用混合物中各组分的物理化学性质 (分子的 形状和大小、分子极性、吸附力、分子亲和力、 分配系数等)的不同,使各组分以不同程度分 布在两相中,其中一个相是固定的,称固定相, 另一个相是流动的,称为流动相,当流动相流 过固定相时,各组分以不同的速度移动,而达 到分离的目的。
不溶性母体的高分子物质:苯乙烯树脂、酚醛树脂、纤维素、葡 聚糖、琼脂糖或其它聚合物。
活性基团可以是酸性基团:磺酸基(-SO3H),磷酸基(-PO3H2),亚 磷酸基(-PO2H),羧基(-COOH),酚羟基(-OH)等。引入酸性基团 的交换剂可离解出H+,与其它阳离子交换,这类离子交换剂属于 阳离子交换剂。
四、凝胶色谱
凝胶色谱,又称为凝胶过滤、分子排阻色谱或 分子筛色谱。它是指以各种凝胶为固定相,利 用流动相中所含各物质的相对分子量不同而达 到物质分离的一种色谱技术。
凝胶色谱的基本原理
当含有各种组分的样品流经凝胶色谱柱时,各组分在 柱内同时进行着两种不同的运动,即垂直向下的移动 和无定向的分子扩散运动(布朗运动)。
力强次碱序性为阴:离子交换剂(含季胺-N+(CH3)3等)对各种负离子的亲和
柠檬酸根 > SO42- > Cr2O4- > I- > NO3- > CrO4- > Br- > SCN- > Cl- > HCOO- > OH- > F- > CH3COO 弱碱性阴离子交换剂对氢氧根离子(OH -)有较高的亲和力,易于 转变为羟型。
Fe3+ > Al3+ > Zn2+ > Cu2+ > Ni2+ > Co2+ > Fe2+ > Ba2+ > Cr2+ > Ca2+ > Mg2+ > Cs+ > Rb+ > K+ > Na+ > H+ > Li+
弱酸型阳离子交换剂(含有羧基-COOH,酚羟基-OH等)对氢离 子(H+)的亲和力特别高。因此转为氢型时很容易,仅需很少量的 酸即可。
五、亲和色谱
亲和色谱是利用生物分子间所具有的专一而又可逆的 亲和力而使生物分子分离纯化的一种色谱技术。
具有专一而又可逆的亲和力的生物分子是成对互配的, 主要的有酶与底物、酶与竞争性抑制剂、酶与辅酶、 抗原与抗体、DNA与RNA、激素与其受体等。
在成对互配的生物分子中,可把任何一方作为固定相, 而对样品溶液(流动相)中的另一方分子进行亲和色 谱,达到分离纯化的目的。
阳离子只能被阳离子交换剂吸附,阴离子只能被阴离子交换剂吸 附;亲和力大的易于吸附,难于洗脱,亲和力小的难于吸附,容 易洗脱;
离子交换剂的选择
选择离子交换剂时应考虑下列因素: (1)样品离子带何种电荷; (2)离子的浓度; (3)被分离物质相对分子量的大小; (4)离子与交换剂的亲和力大小; (5)离子交换剂及欲分离物质的物理化学特性等。
6 超临界相溶质浓度小
萃取相为液体,溶质浓度一般较高
超临界流体萃取工艺流程图
流程:原料过筛后进入萃取釜E, C02由高压泵H加压,经过换热器 R升温使其成为既具有气体的扩散 性而又有液体密度的超临界流体, 该流体通过萃取釜萃取出植物油 料后,进入第一级分离柱S1,经 减压,升温。
由于压力降低,C02流体密度减小, 溶解能力降低,植物油便被分离 出来。
(2)吸附剂对被分离物有足够的分辨 力,即对不同物质的吸附力有所 不同;
(3)吸附剂对被吸附物的吸附应是可 逆的,即在一定的条件下可以解 吸,以便洗脱;
(4)吸附剂不会溶解在所采用的溶剂 中,也不会引起被吸附物的化学 改变;
(5)吸附剂颗粒均匀,在操作时稳定, 不会破裂。
洗脱剂应具有的性质:
(1)洗脱剂不与吸附剂起化学反应, 不会使吸附剂溶解;
超速离心机,转速:25000~80000r/min,最大相对离 心力达500000g。按照分离要求,还可以进行差速离心 、 密度梯度离心和等密度离心。
离心条件的确定
离心力 离心时间(与颗粒的沉降时间有关) 温度和pH值(防止欲分离物质的凝集、变性和失活)
Fm2rm42n2r
3600
n:转子每分钟转数,r/min
固定相,另一种与固定相溶剂互不相溶的溶剂可以沿固定相流动, 称为流动相。 当某溶质在流动相的带动下流经固定相时,该溶质在两相之间进 行连续的动态分配,由于各物质有不同的分配系数,移动速率也 就不相同,从而达到分离的目的。 分配系数是指一种溶质在两种互不相溶的溶剂中溶解达到平衡时, 该溶质在两相溶剂中的浓度比值。在色谱条件确定后分配系数是 一常数,以K表示。
C02流体在第二级分离釜S2进一步 经减压,植物油料中的水分,游 离脂肪酸便全部析出,纯C02由冷 凝器K冷凝,经储罐M后,再由高 压泵加压,如此循环使用。
膜分离技术
膜分离技术是以选择性透过膜为分离介质, 当膜两侧存在某种推动力(如压力差、浓度 差、电位差等)时,膜两侧组份选择性地透 过膜,从而达到分离、提纯的目的。
2 萃取能力由T、p控制。夹带剂研究 萃取能力由温度及混合溶剂浓度控制,
不多
压力无影响
3 在常温、高压(5~30MPa)下操作, 在常温、常压下进行 可处理对热不稳定的物质
4 溶质、溶剂易于分离,改变压力温 溶质与溶剂分离常用蒸馏法,存在对热
度即可
稳定性问题
5 粘度小,扩散系数大,易达到相平 扩散系数小,有时粘度相当高 衡
洗脱
溶剂洗脱液曲线
溶剂洗脱法:加入样品溶 液后,连续不断地加入洗 脱剂进行冲洗,最初的流 出液为纯溶剂,然后是吸 附力最弱的组分,以后逐 次出现的物质是按吸附力 由弱到强的顺序分别洗出, 吸附力量强的物质最后洗 脱出来。
置换法
前缘洗脱法
吸附剂与洗脱剂的选择
吸附剂应具有的性质:
(1)吸附剂应有适当的吸附力,表面 积大;
第十章
谷物中功能性成分的提取分离方法
第一节 细胞破碎
细胞破碎的作用和方法
作
用
机
液体剪切
械
固体剪切
非
脱水
机
械
溶胞作用
超声波 研磨 压力
方
法
机械搅拌压力
杆和臼 球磨机
Hughes压榨机 ‘X’ 压榨机
空气干燥 物理作用 化学作用 酶作用
真空干燥 冷冻干燥 溶剂干燥 渗透冲击 压力释放 冻结和融化 阳阴离子洗涤剂 抗生素 甘氨酸 溶菌酶和有关的酶噬 菌体溶胞 抗菌素
临界点是气、液界面刚刚消失的状态点。它的 密度接近于液体,粘度接近于气体,而扩散系 数大、粘度小、介电常数大等特点,使其分离 效果较好,是很好的溶剂。
纯物质的压温图(CO2)
超临界流体萃取与液体溶剂萃取的比较
超临界流体萃取法
液体溶剂萃取法
1 可选择萃取挥发性小的物质,生成 在要分离的原料中加入溶剂形成二相 超临界相
(2)洗脱剂对样品中各组分的溶解 度大,粘度小,流动性好,容 易与被洗脱组分分开;
(3)洗脱剂的纯度要高,免受杂质 影响。
常用的洗脱剂有饱和烃、醇、酚、
酮、醚、卤代烷以及水等。极性
较大的洗脱能力较强。
二、分配色谱(纸色谱,薄层色谱,GC等)
分配色谱是利用各组分的分配系数不同而予以分离的方法。 分配色谱中,通常采用一种多孔性固体支持物吸着一种溶剂作为
离子交换色谱的操作
离子交换剂预处理 装柱 离子交换剂转型(用适当的试剂处理,便离子交换剂所带的可交
换离子转变为我们所需要的离子,如阳离子交换剂用NaOH处理, 可转为Na+型,用HCl处理,则转为H+型;阴离子交换剂用NaOH 处理转为OH-型,用HCl处理转为Cl-型等) 溶剂或缓冲液平衡 上柱(加样) 洗脱和收集(洗脱液中应含有与交换剂的亲和力较大的离子,以 便把吸附在交换剂上的样品离子交换下来,样品中含有多种离子 时,与交换剂亲和力小的首先被洗脱出来) 再生(再次转型)
膜分离技术的出现是分离技术的一个飞跃, 丰富了分离手段,大大提高了过滤效率及过 滤效果。通过引入膜分离技术可以替代离心、 沉降、蒸发、吸附等传统的分离手段,提高
生产效率、降低运行成本、简化操作。
动植物体内可能存在的主要成分及其大小
组分 酵母和真菌 细菌
胶体 病毒 蛋白质 多糖
分子量
104~106 104~106
一、吸附色谱
吸附色谱柱示意图
利用吸附剂对不同物质的吸附力不同、 而使混合物中的各组分分离的方法。吸 附色谱分离技术是各种色谱技术中应用 得最早的一类。由于吸附剂来源丰富, 价格低廉,易再生,装置简单,又具有 一定的分辨率等优点,故至今仍广泛应 用。
吸附剂与被吸附物分子之间的相互作用 是由范德华力所引起的,其特点是Βιβλιοθήκη Baidu逆 的,即在一定的条件下,被吸附物可以 离开吸附剂表面,这称为解吸作用。
尺寸大小(m) 1~10 3×10-1~10
10-1~1 3×10-2~3×10-1 2×10-3~10-2 2×10-3~10-2
组分 酶 抗体
单糖 有机酸 无机离子
分子量 104~106 300~103
200~400 100~500 10~100
尺寸大小m 2×10-3~10-2 6×10-4~1.2×10-3
分配系数Ka
Ka VeVo Vi
Ve:洗脱体积,表示某一组分物质从加进色谱柱到最高峰出现时, 所需的洗脱液体积; Vo:外体积,即为色谱柱内凝胶颗粒之间空隙的体积; Vi:内体积,即为色谱柱内凝胶颗粒内部微孔的体积。
当某组分的Ka=0时(即Ve= Vo),说明该组分分子完全不进入凝 胶颗粒微孔,洗脱时最先流出;若某组分的Ka=1(即Ve= Vo+Vi) 时,说明该组分分子可自由地扩散进入凝胶颗粒内部的微孔中, 洗脱时,最后流出;若某组分的Ka在0~1之间,说明该组分分子 介乎大分子和小分子之间,洗脱时Ka值小的先流出,Ka值大的后 流出。
活性基团是碱性基团:季胺[-N+(CH3)3],叔胺[-N(CH3)2],仲胺[NHCH3],伯胺[-NH2]等含氨基的基团。引入含氨基碱性基团的交 换剂,可与OH-结合后,与其它阴离子交换,这类离子交换剂属 于阴离子交换剂。
和强力酸次型序阳为离:子交换剂(含有磺酸基-SO3H等)对各种正离子的亲
固定相中溶质浓度 K 流动相中溶质浓度
三、离子交换色谱
离子交换色谱是利用离子交换剂上 的可解离基团(活性基团),对各 种离子的亲和力不同而达到分离目 的的一种色谱分离技术,广泛应用 于各种物质的分离纯化。
离子交换剂
含有若干活性基团的不溶性高分子物质,即在不溶性母体上引入 若干可解离基团(活性基团)而成。
第三节 其他提取分离技术
超临界流体萃取技术 (supercritical fluid extraction, SCFE)
超临界流体萃取技术
利用超临界流体(supercritical fluid, SCF),即 其温度和压力略超过或靠近临界温度(Tc)和临 界压力(pc),介于气体和液体之间的流体作为 萃取剂,从固体或液体中萃取出某种高沸点或 热敏性的成分,以达到分离和提纯的目的。
大分子物质由于分子直径大,不易进入凝胶颗粒的微 孔,只能分布于凝胶颗粒的间隙中,所以以较快的速 度流过凝胶柱;而小分子物质能够进入凝胶颗粒的微 孔中,不断地进出于一个个颗粒的微孔内外,这样就 使小分子物质向下移动的速度落后于大分子物质,从 而使样品中各组分按相对分子量从大到小的顺序先后 流出色谱柱,达到分离的目的。
色谱分离技术
分类: 按照流动相的状态分,如GC,LC等。 按照固定相的形式分,如column-chromatography,
paper-chromatography, thin-layer等。 按照分离过程依据的物理化学性质分:
如adsorption-chromatography 、ion-exchange、 molecular sieve,affinity-chromatography等。
酶与其辅酶是成对互配的,既可把辅酶作为固定相, 使样品中的酶分离纯化,也可把酶作为固定相,使样 品中的辅酶分离纯化
离心分离技术
常速离心机(低速离心机),其最大转速在8000r/min 以内,相对离心力在l0000g以下 ;
高速离心机,转速:l0000~25000r/min,相对离心力
达l0000~l00000g;
机械破碎
高速组织捣碎 高速匀浆 球磨
物理破碎
利用温度差 利用压力差 超声波
化学方法,酶学破碎
第二节 色谱分离技术
利用混合物中各组分的物理化学性质 (分子的 形状和大小、分子极性、吸附力、分子亲和力、 分配系数等)的不同,使各组分以不同程度分 布在两相中,其中一个相是固定的,称固定相, 另一个相是流动的,称为流动相,当流动相流 过固定相时,各组分以不同的速度移动,而达 到分离的目的。
不溶性母体的高分子物质:苯乙烯树脂、酚醛树脂、纤维素、葡 聚糖、琼脂糖或其它聚合物。
活性基团可以是酸性基团:磺酸基(-SO3H),磷酸基(-PO3H2),亚 磷酸基(-PO2H),羧基(-COOH),酚羟基(-OH)等。引入酸性基团 的交换剂可离解出H+,与其它阳离子交换,这类离子交换剂属于 阳离子交换剂。
四、凝胶色谱
凝胶色谱,又称为凝胶过滤、分子排阻色谱或 分子筛色谱。它是指以各种凝胶为固定相,利 用流动相中所含各物质的相对分子量不同而达 到物质分离的一种色谱技术。
凝胶色谱的基本原理
当含有各种组分的样品流经凝胶色谱柱时,各组分在 柱内同时进行着两种不同的运动,即垂直向下的移动 和无定向的分子扩散运动(布朗运动)。
力强次碱序性为阴:离子交换剂(含季胺-N+(CH3)3等)对各种负离子的亲和
柠檬酸根 > SO42- > Cr2O4- > I- > NO3- > CrO4- > Br- > SCN- > Cl- > HCOO- > OH- > F- > CH3COO 弱碱性阴离子交换剂对氢氧根离子(OH -)有较高的亲和力,易于 转变为羟型。
Fe3+ > Al3+ > Zn2+ > Cu2+ > Ni2+ > Co2+ > Fe2+ > Ba2+ > Cr2+ > Ca2+ > Mg2+ > Cs+ > Rb+ > K+ > Na+ > H+ > Li+
弱酸型阳离子交换剂(含有羧基-COOH,酚羟基-OH等)对氢离 子(H+)的亲和力特别高。因此转为氢型时很容易,仅需很少量的 酸即可。
五、亲和色谱
亲和色谱是利用生物分子间所具有的专一而又可逆的 亲和力而使生物分子分离纯化的一种色谱技术。
具有专一而又可逆的亲和力的生物分子是成对互配的, 主要的有酶与底物、酶与竞争性抑制剂、酶与辅酶、 抗原与抗体、DNA与RNA、激素与其受体等。
在成对互配的生物分子中,可把任何一方作为固定相, 而对样品溶液(流动相)中的另一方分子进行亲和色 谱,达到分离纯化的目的。
阳离子只能被阳离子交换剂吸附,阴离子只能被阴离子交换剂吸 附;亲和力大的易于吸附,难于洗脱,亲和力小的难于吸附,容 易洗脱;
离子交换剂的选择
选择离子交换剂时应考虑下列因素: (1)样品离子带何种电荷; (2)离子的浓度; (3)被分离物质相对分子量的大小; (4)离子与交换剂的亲和力大小; (5)离子交换剂及欲分离物质的物理化学特性等。
6 超临界相溶质浓度小
萃取相为液体,溶质浓度一般较高
超临界流体萃取工艺流程图
流程:原料过筛后进入萃取釜E, C02由高压泵H加压,经过换热器 R升温使其成为既具有气体的扩散 性而又有液体密度的超临界流体, 该流体通过萃取釜萃取出植物油 料后,进入第一级分离柱S1,经 减压,升温。
由于压力降低,C02流体密度减小, 溶解能力降低,植物油便被分离 出来。
(2)吸附剂对被分离物有足够的分辨 力,即对不同物质的吸附力有所 不同;
(3)吸附剂对被吸附物的吸附应是可 逆的,即在一定的条件下可以解 吸,以便洗脱;
(4)吸附剂不会溶解在所采用的溶剂 中,也不会引起被吸附物的化学 改变;
(5)吸附剂颗粒均匀,在操作时稳定, 不会破裂。
洗脱剂应具有的性质:
(1)洗脱剂不与吸附剂起化学反应, 不会使吸附剂溶解;
超速离心机,转速:25000~80000r/min,最大相对离 心力达500000g。按照分离要求,还可以进行差速离心 、 密度梯度离心和等密度离心。
离心条件的确定
离心力 离心时间(与颗粒的沉降时间有关) 温度和pH值(防止欲分离物质的凝集、变性和失活)
Fm2rm42n2r
3600
n:转子每分钟转数,r/min
固定相,另一种与固定相溶剂互不相溶的溶剂可以沿固定相流动, 称为流动相。 当某溶质在流动相的带动下流经固定相时,该溶质在两相之间进 行连续的动态分配,由于各物质有不同的分配系数,移动速率也 就不相同,从而达到分离的目的。 分配系数是指一种溶质在两种互不相溶的溶剂中溶解达到平衡时, 该溶质在两相溶剂中的浓度比值。在色谱条件确定后分配系数是 一常数,以K表示。
C02流体在第二级分离釜S2进一步 经减压,植物油料中的水分,游 离脂肪酸便全部析出,纯C02由冷 凝器K冷凝,经储罐M后,再由高 压泵加压,如此循环使用。
膜分离技术
膜分离技术是以选择性透过膜为分离介质, 当膜两侧存在某种推动力(如压力差、浓度 差、电位差等)时,膜两侧组份选择性地透 过膜,从而达到分离、提纯的目的。
2 萃取能力由T、p控制。夹带剂研究 萃取能力由温度及混合溶剂浓度控制,
不多
压力无影响
3 在常温、高压(5~30MPa)下操作, 在常温、常压下进行 可处理对热不稳定的物质
4 溶质、溶剂易于分离,改变压力温 溶质与溶剂分离常用蒸馏法,存在对热
度即可
稳定性问题
5 粘度小,扩散系数大,易达到相平 扩散系数小,有时粘度相当高 衡
洗脱
溶剂洗脱液曲线
溶剂洗脱法:加入样品溶 液后,连续不断地加入洗 脱剂进行冲洗,最初的流 出液为纯溶剂,然后是吸 附力最弱的组分,以后逐 次出现的物质是按吸附力 由弱到强的顺序分别洗出, 吸附力量强的物质最后洗 脱出来。
置换法
前缘洗脱法
吸附剂与洗脱剂的选择
吸附剂应具有的性质:
(1)吸附剂应有适当的吸附力,表面 积大;
第十章
谷物中功能性成分的提取分离方法
第一节 细胞破碎
细胞破碎的作用和方法
作
用
机
液体剪切
械
固体剪切
非
脱水
机
械
溶胞作用
超声波 研磨 压力
方
法
机械搅拌压力
杆和臼 球磨机
Hughes压榨机 ‘X’ 压榨机
空气干燥 物理作用 化学作用 酶作用
真空干燥 冷冻干燥 溶剂干燥 渗透冲击 压力释放 冻结和融化 阳阴离子洗涤剂 抗生素 甘氨酸 溶菌酶和有关的酶噬 菌体溶胞 抗菌素
临界点是气、液界面刚刚消失的状态点。它的 密度接近于液体,粘度接近于气体,而扩散系 数大、粘度小、介电常数大等特点,使其分离 效果较好,是很好的溶剂。
纯物质的压温图(CO2)
超临界流体萃取与液体溶剂萃取的比较
超临界流体萃取法
液体溶剂萃取法
1 可选择萃取挥发性小的物质,生成 在要分离的原料中加入溶剂形成二相 超临界相
(2)洗脱剂对样品中各组分的溶解 度大,粘度小,流动性好,容 易与被洗脱组分分开;
(3)洗脱剂的纯度要高,免受杂质 影响。
常用的洗脱剂有饱和烃、醇、酚、
酮、醚、卤代烷以及水等。极性
较大的洗脱能力较强。
二、分配色谱(纸色谱,薄层色谱,GC等)
分配色谱是利用各组分的分配系数不同而予以分离的方法。 分配色谱中,通常采用一种多孔性固体支持物吸着一种溶剂作为
离子交换色谱的操作
离子交换剂预处理 装柱 离子交换剂转型(用适当的试剂处理,便离子交换剂所带的可交
换离子转变为我们所需要的离子,如阳离子交换剂用NaOH处理, 可转为Na+型,用HCl处理,则转为H+型;阴离子交换剂用NaOH 处理转为OH-型,用HCl处理转为Cl-型等) 溶剂或缓冲液平衡 上柱(加样) 洗脱和收集(洗脱液中应含有与交换剂的亲和力较大的离子,以 便把吸附在交换剂上的样品离子交换下来,样品中含有多种离子 时,与交换剂亲和力小的首先被洗脱出来) 再生(再次转型)
膜分离技术的出现是分离技术的一个飞跃, 丰富了分离手段,大大提高了过滤效率及过 滤效果。通过引入膜分离技术可以替代离心、 沉降、蒸发、吸附等传统的分离手段,提高
生产效率、降低运行成本、简化操作。
动植物体内可能存在的主要成分及其大小
组分 酵母和真菌 细菌
胶体 病毒 蛋白质 多糖
分子量
104~106 104~106
一、吸附色谱
吸附色谱柱示意图
利用吸附剂对不同物质的吸附力不同、 而使混合物中的各组分分离的方法。吸 附色谱分离技术是各种色谱技术中应用 得最早的一类。由于吸附剂来源丰富, 价格低廉,易再生,装置简单,又具有 一定的分辨率等优点,故至今仍广泛应 用。
吸附剂与被吸附物分子之间的相互作用 是由范德华力所引起的,其特点是Βιβλιοθήκη Baidu逆 的,即在一定的条件下,被吸附物可以 离开吸附剂表面,这称为解吸作用。
尺寸大小(m) 1~10 3×10-1~10
10-1~1 3×10-2~3×10-1 2×10-3~10-2 2×10-3~10-2
组分 酶 抗体
单糖 有机酸 无机离子
分子量 104~106 300~103
200~400 100~500 10~100
尺寸大小m 2×10-3~10-2 6×10-4~1.2×10-3
分配系数Ka
Ka VeVo Vi
Ve:洗脱体积,表示某一组分物质从加进色谱柱到最高峰出现时, 所需的洗脱液体积; Vo:外体积,即为色谱柱内凝胶颗粒之间空隙的体积; Vi:内体积,即为色谱柱内凝胶颗粒内部微孔的体积。
当某组分的Ka=0时(即Ve= Vo),说明该组分分子完全不进入凝 胶颗粒微孔,洗脱时最先流出;若某组分的Ka=1(即Ve= Vo+Vi) 时,说明该组分分子可自由地扩散进入凝胶颗粒内部的微孔中, 洗脱时,最后流出;若某组分的Ka在0~1之间,说明该组分分子 介乎大分子和小分子之间,洗脱时Ka值小的先流出,Ka值大的后 流出。
活性基团是碱性基团:季胺[-N+(CH3)3],叔胺[-N(CH3)2],仲胺[NHCH3],伯胺[-NH2]等含氨基的基团。引入含氨基碱性基团的交 换剂,可与OH-结合后,与其它阴离子交换,这类离子交换剂属 于阴离子交换剂。
和强力酸次型序阳为离:子交换剂(含有磺酸基-SO3H等)对各种正离子的亲
固定相中溶质浓度 K 流动相中溶质浓度
三、离子交换色谱
离子交换色谱是利用离子交换剂上 的可解离基团(活性基团),对各 种离子的亲和力不同而达到分离目 的的一种色谱分离技术,广泛应用 于各种物质的分离纯化。
离子交换剂
含有若干活性基团的不溶性高分子物质,即在不溶性母体上引入 若干可解离基团(活性基团)而成。