有机物的分离和结构鉴定笔记

有机物的分离和结构鉴定笔记 第一章.导论 ?1.1 无机物、有机物、天然产物和次生物质 一.无机物和有机物 1.无机物: 2.有机物:有机化合物是碳氢化合物以及从碳氢化合物衍生而得的化合物。 3.无机物与有机物的区别: ?物理性质:有机物一般有较低的熔、沸点～难溶与水～易溶于有机溶剂, 大多数无机物的熔、沸点较高～不溶于有机溶剂～大部分溶 于水～一部分无机物既不溶于有机溶剂和水。 ?化学性质:无机物反应专一～大多数情况不可逆,有机物反应产物往往 不专一～受反应温度、压力和催化剂等条件影响很大～且可 逆反应较多。 无机物:化学元素组成基本决定其性质; 有机物: 组成: 结构:结构决定性质和功能，同分异构是有机物的普遍现象。 二.天然产物和次生物质 1.天然产物: 指自然界存在的物质，(广义的)含无机矿物。 现在所指:生命体产生的物质(含碳物质)。 2.天然产物的分类: ?核酸类,?碳水化合物,或糖类,,?蛋白质和氨基酸类,?类脂化合物,?维生素类,?萜类和类胡萝卜素,?甾族化合物类,?生物碱类,?酚酸类。 3.次生物质:指萜及衍生物、甾族、生物碱和酚酸等类天然产物,不是生 命活动过程必须的物质,。 ?1.2 有机物的基本类型 一.官能团(functional group):指有机物分子中主要决定有机物性质和功能 的结构单元,基团,。 二.基本类型: 1.烃类(hydrocarbon):仅以碳和氢两种元素组成的有机物。 2.卤化物:有机物分子中部分或全部氢原子被卤素原子取代的化合物。 3.醇和酚: 4.醛、酮、醚: 5.羧酸及其衍生物: 6.胺和含氮有机物: 7.元素及金属有机物: ?1.3 天然产物和次生物质的基本类型 一.糖类:C(HO) n2n 第 1 页 共 17 页 作者:wuHongbo 1.单糖: ?醛糖(aldose): ?酮糖(ketoses): 存在: 低聚糖(寡糖，ohgosaccharides):将相同或不同单糖缩合形成的不超 过10个单糖单元的聚合物。 多糖(polysaccharides):超过10个单糖的聚合物。 2.多糖: 抗癌作用:竹叶多糖、蘑菇多糖等 降血脂作用:昆布素(laminarin) 抗血凝作用:肝素(heparin) 二.脂类和类脂化合物(油脂、蜡和类固醇steroids) 胆固醇cholesterol:在环烷多氢菲上连有一条长碳氢链。 植物类固醇phyternoids: 胡萝卜素caroternoids: 视黄醛retionl: 三.氨基酸、肽、蛋白质和酶: 1.氨基酸: ?种类: 蛋白氨基酸(20种):以多肽、蛋白质形式存在; 非蛋白氨基酸(300多种):游离态。 ?特点:无色晶体～易溶于水～难溶于有机溶液～在等电点pH时溶解度最小。 2.肽peptide:一个氨基酸分子中的氨基和另一个氨基酸分子中的羧基 缩合形成的酰胺化合物。 ?单肽 ?多肽 3.酶:具有催化功能的蛋白质～能溶于水～加热或酸碱能使酶凝固失去活 性,与蛋白质相似,。 四.树脂和鞣质: 1.树脂:植物组织的分泌物～不溶于水～可溶于乙醇及其它极性有机溶 剂～加热能软化～燃烧产生浓烟。 ?酸类树脂主要成份:二萜，三萜类物质(松香); ?醇类树脂: 醇羟基(遇三氯化铁不显色)安息香树脂 酚羟基(遇三氯化铁显色)芦荟鞣醇 ?烃类树脂:含氧中性有机物～化学性稳定～不溶于酸碱～不受光热影响 ～无导电。 2.鞣质(单宁):多元酚类有机物～可与蛋白质结合形成不溶于水的沉淀～ 无定形粉末～味涩～潮解性～可溶于水、乙酸和丙酮等极性 溶剂。 五.色素: ?水溶性:黄酮、花青素、蒽醌等 ?脂溶性:叶绿素、胡萝卜素、叶黄素等 叶绿素:抗菌、消炎和除臭功能。 六.挥发油和萜类: 第 2 页 共 17 页 作者:wuHongbo 1.挥发油:一类经水蒸汽蒸馏出的与水不相混合的挥发性油状成份的总 称～具有芳香气味,也叫芳香油或精油,。 2.萜类:自然界存在的一类具有(CH)化合物及其含氧和饱和程度58n通式的碳氢 不等的衍生物的总称～可分为:单萜、倍半萜、多萜等。 七.苷类有机物glycosi‎‎de:凡水解后能生成糖和非糖化合物的有机物的统 称～又称配糖体和甙～水解后的非糖有机物称为苷 元或配糖基。 分类: ?黄酮苷:指黄酮和糖结合的有机物。,黄酮和异黄酮, ?皂苷:指甾体和三萜两类有机物和糖类结合的有机物～主要作用有降 低液体表面张力、抗菌解热、镇痛和抗癌等～消除消化道。 ?酚苷:指简单的酚类化合物的酚羟基和糖缩合而成的苷。 ?蒽苷:指蒽醌和糖结合形成的苷类物质,不稳定～易氧化,～主要功能: 致泻、利尿和抗菌。 ?强心苷:由甾体衍生物与各种不同的糖类结合的苷类有机物。 ?氰苷:糖和含氮物质缩合而成的有机物～水解时放出氢氰酸～存在于核 果仁、木薯和高梁等。 ?硫苷:指含巯基,—SH,的有机物和糖结合的苷类物质。 八.生物碱: 按化学结构分:有机胺(秋水仙素);吡咯衍生物(红古豆碱);吡啶衍生物(猕猴桃碱);莨菪烷(tropane)衍生物类(古柯碱)，喹啉衍生物类(喜树碱);异喹啉衍生物类(工藤碱);菲啶衍生物类(石蒜碱);吲哚衍生物类(利西平);咪(口生)衍生物类(毛果芸香碱);喹(口生)酮衍生物类(常山碱);嘌呤衍生物类(虫草素);甾体生物碱类(贝母碱)等。 九.其它类型次生物质 ?1.4 有机物的分离和结构鉴定及价值 第二章.有机物提取收集方法 ?2.1 溶剂提取法 一.溶剂提取法: 1.溶剂提取法:利用相似相溶原理选择合适的溶剂将有机物从待分离和 结构鉴定的样品中提取出来。 2.原理:利用有机物在溶剂和样品中的溶解度的差异。,关键:选用合适的溶剂, 二.溶剂的选择:?水;?有机溶剂。 1.极性:指溶剂对电荷的亲和能力～常用介电常数来比较溶剂的极性大小。 2.水:适用于无机盐、单和低聚糖、鞣质、氨基酸、蛋白质及多肽、有机 第 3 页 共 17 页 作者:wuHongbo 酸、生物碱和苷类,适当时可用稀酸或稀碱水溶液提取,。 3.有机溶剂: 4.溶剂选择原则:极性物质易溶于极性溶剂,非极性物质易溶于非极性溶 剂,碱性物质易溶于酸性溶剂,酸性物质易溶于碱溶剂。 ?溶剂的惰性:(针对性) 化学惰性:指溶剂本身不能和有机物发生化学反应而导致有机物结构变化。 ?溶剂的混合: ?溶剂的去除:尽可能选用低沸点易挥发的溶剂。 ?样品的形态:提取温度和时间等。 三.提取方法: 1.液—气提取法:选择合适的溶剂，将气态样品通过溶剂(将有机物溶解并吸收)。 ?装置:导气管、溶剂池、动力泵和气体流量计等。 ?要点:尽可能使气体与溶剂有较大的接触面积。 ?溶剂:水、亲水或亲脂有机溶剂。 ?例:用5%甲醇溶液收集有机磷农药;用10%乙醇溶液收集硝基苯。 2.液—固提取法: ?原理方法:将固体样品放入溶剂中浸泡,必要时进行振荡和加热处理 通过离心或过滤操作将溶剂和固体分,～一定的时间后 开。 间接: 连续:saxhlet提取器 ?分配系数E=C/C.(水相?有机相) 有水 E大，有机物易从水相转移到有机相。(可用分液漏斗) E小，相反。(可用连续液—液萃取) ?分液漏斗操作注意点: 加入溶剂的体积约为样品分液漏斗容量应比液体体积大1倍以上～ 体积的1/3左右,防止有机蒸气冲开活塞,萃取振荡应间歇进行～并将分液漏豆下部分出口朝上并面对通风柜打开活塞放气,下层液由下部出口放出～长层液由上部出口倒出,各次萃取液合并。 ?连续逆流萃取(countercurrent distribution):适用于E很小的强亲水有机物 的萃取。 ?乳化:可通过静止～加盐或其它有机溶剂～过滤和离心等方法破乳,细金 属丝与容器壁摩擦,。 无机盐:NaCl、Na2SO4等。 有机溶剂:甲醇等。 -1离心:2000r?min，2min。 四.常见有机物的溶剂提取通法: 1.溶剂梯度和极性溶剂直接提取方法: ?溶剂梯度提取方法: 低极性溶剂提取(石油醚、正己烷)—脂溶性物质—叶绿素、油脂、蜡等杂质; 中极性溶剂提取(氯仿、乙醚)—中性物质—杂质较少; 高极性溶剂提取(乙酸乙酯、甲醇)—高极性物质—树脂、蛋白质、糖等杂质。 第 4 页 共 17 页 作者:wuHongbo ?极性溶剂梯度法: 样品材料 甲醇、水等 强极性溶剂提取 提取物 浓缩后加水 水相提取液 除去叶绿素、油脂和蜡 浓缩物 除去糖和蛋白质 不同极性溶剂梯度提取 2.提取通法: ?生物碱类物质: 用甲醇浸提样品～浸提液除去甲醇后加5mL2%的HCl溶液溶解残渣。酸水加2，3滴Dragendoff或Wagner试剂。如有黄棕色或红棕色沉淀～表明样品中含有生物碱物质。 Dragendoff试剂(碘化铋钾试剂):取次硝酸铋8g～溶于17mL30%的HNO3溶液中～搅拌下缓慢滴加到含有27.2gKI的20mL水溶液中～静臵过夜～上层清液加水稀释至100mL即成。或直接将16g碘化铋～30gKI和3mLHCl共溶于100mL水中。 Wagner试剂(碘—碘化钾试剂):将1g碘和10gKI共溶于50mL水中～加热条件下加入2mL乙酸～用水稀释至100mL。 酸水提取方法:先用1%左右稀酸水溶液浸提样品～酸水浸提液再加有机溶剂并用稀碱碱化～分离出有机相并浓缩可得到生物碱粗品,室温下进行,。 亲水溶剂提取法:用甲醇和乙酸等亲水溶剂直接提取样品～一般在加热 第 5 页 共 17 页 作者:wuHongbo 回流的条件下进行,提取效率不如酸水提取法,。 亲脂溶剂提取方法:用10%氨水或碳酸钠水溶液使样品中生物碱全部转为游离状态～然后用苯、氯仿和乙醚等溶剂提取,选择性高、杂质少、效率低,。 ?酚类物质: 可用1%三氯化铁或三氯化铁—铁氰化钾水或醇溶液鉴别酚类物质,蓝色、绿色或紫色配合物,。 提取:可用稀碱水溶液提取,可以加热,～提取液冷却和浓缩可以直接得到酚盐。稀酸中和碱性水提取液再用乙酸乙酯等溶剂萃取。 ?黄酮类物质: 鉴别:,镁粉盐酸反应,将样品用钾醇浸提后取1mL浸提液并加少许镁 粉～再添加3，4滴浓盐酸,必要时加热,～黄酮:橙色和微红色,黄 酮醇、二氢黄酮醇分别呈红、紫、绿和蓝色。 提取:水提取～60，70?水提取液浓缩后～加入3，4倍量的乙醇至水提浓缩 液中～使蛋白质和糖类物质沉淀析出～过滤浓缩醇水溶液可得到 黄酮。 醇提取:将样品在70%乙醇中加热回流～提取液趁热过滤～滤渣反复洗涤～合并滤液和洗液～用乙酸乙酯萃取可得到黄酮类物质。 ?蒽醌类物质(天然的色素): 检验:碱试验(Borntrager反应):1mL样品的醇浸提液～先加1，2滴10%的NaOH 溶液～试验呈深红色～再加NaOH并加热～深红不褪～但加10%的 HCl溶液则褪色～再加碱～试验又呈深红色。 提取:先将样品在20%酸水中水解，然后用苯萃取酸水液可得到蒽醌类物质。 糖苷:用90%乙醇加热提取，提取液浓缩后，分别用苯或氯仿、水萃取，有机相可得到游离的蒽醌物质，水相可得糖苷蒽醌。 ?香豆素及内酯化合物: 鉴别:样品的95%的乙醇溶液浸提液加入数滴饱和盐酸羟胺和氢氧化钾乙醇溶液，加热数分钟后冷却，试样用5%的HCl溶液调至酸性，再加10%三氯化铁水溶液1,2滴，若试样呈紫色则表明样品中含有香豆素及内酯物质。 提取:(梯度溶剂法)先用石油醚等低极性溶剂将大多数亲脂性的香豆素及内酯提取出来，然后继续用乙醚等中极性溶剂提取相应极性的香豆素及内酯(若还有较强极性香豆素及内酯可继续用甲醇、乙醇甚至水为溶剂进行提取)。 ?强心苷类物质: 鉴别(三氯化铁—冰乙酸试剂Keller—Kiliani反应): 将生物样品研碎后用甲醇提取，醇浸提液在试管中浓缩后加0.5%的三氯化铁—冰乙酸溶液1,2mL，然后沿试管壁小心加入等体积浓硫酸，若硫酸和冰乙酸界面会很快出现红棕色环，上层冰乙酸逐渐变为蓝色，则表明试样中含有强心苷。 提取:70%以上乙醇破坏酶的活性，再用有机溶剂提取，也可用混合溶剂(氯仿—甲醇—水)提取。 ?皂苷类物质: 鉴别:将样品的水提液在试管中用力振摇数分钟，若产生泡沫并在10min以后不消失，则可肯定样品中含有皂苷。 乙酸酐—浓硫酸反应(Liebermanr—Burchard反应):取样品水提液3mL并蒸干，残渣用0.5mL乙酸酐溶解放入试管或比色盘中，从边沿小心加浓硫酸1滴，试样出现颜色变化，一般由黄色变为红色、紫色、蓝色或绿色，如果是甾体皂 第 6 页 共 17 页 作者:wuHongbo 苷，颜色变化较快，最后呈污绿色，如果是三萜皂苷则最终呈蓝色。 提取:可用60,70%甲醇或乙醇为溶剂提取(热醇中溶解，冷醇中的溶解度降低)，提取液冷却，过滤，滤液浓缩后加入适量乙醚或丙酮，可以析出其它皂苷。 水提取:将样品放入热水中并加热，水提取液浓缩后，加入二倍量95%乙醇溶液，使蛋白质和糖类沉淀并滤去，滤液中加入适量乙醚可析出皂苷。 ?2.2 挥发性和气态有机物的提取富集 一.水蒸汽蒸馏: 1.原理: 适用于蒸馏与水互不混溶、不反应、并具有一定挥发性(近100?时，Pa?667Pa)的有机物，如邻硝基苯酚、邻羟基苯甲酸等。 2.装置: 操作说明: 3.超临界流体提取: 超临界流体(Supercritical fluid):在高于临界压力和临界温度时的一种物质状态，次状态下，物质既不是气体，也不是液体，是兼有气体和液体的某些性质。 ?和7.38MPa 二氧化碳:31 二.直接采集: 三.低温冷凝法和升华法: 1.低温冷凝法: 2.升华法:咖啡因、丹皮酚、樟脑、羟基蒽醌和一些香豆素。 四.固体吸附: 固体吸附剂:活性碳、石墨化炭黑、碳分子筛和各类多孔高分子聚合物。 ?2.3 植物根分泌物的收集 一.植物根分泌物的分类: 1.大分子有机物，包括糖、蛋白质及酶和凝胶等。 2.小分子酸，酚和酮等。 3.生长激素，黄酮和甾类等。 二.收集方法: 1.将植物种植在水或营养液中，然后从水中或营养液中提取根分泌的有机物。 2.将植物种植在固体基质上，然后从固体基质中提取根分泌的有机物。 3.直接用特定材料从植物根部提取分泌物。 第三章.有机物常规分离方法 第 7 页 共 17 页 作者:wuHongbo ?3.1 蒸馏法 一.简单蒸馏(组份少且各组份间沸点相差较大[30?以上]的混合液体有机物的分离。) 1.操作装置:蒸馏瓶、蒸馏头、温度计、冷凝管、接受瓶等组成。 2.操作要点: 二.分馏(精馏): 沸点相差30?以上不用分馏柱，相差20?左右时选用简单的分馏柱，相差约10?时选用精细的分馏柱，相差10?以下时选复杂精细的分馏柱。 三.减压蒸馏: ?3.2 结晶和沉淀法 一.基本原理和基本操作: 1.溶剂的选择: ?所选溶剂应不与固体有机物发生化学反应，尤其在加热条件下，溶剂沸点不易太高(以便结晶后除去)，且毒性小，价格便宜等。 ?溶剂应能使一种固体有机物在其中的溶解度随温度变化越大越好，而使另一种固体有机物要么在高低温溶解度都大，要么在高低温溶解度都很小。 ?混合溶剂的选用:一般由两种溶剂组成，一种溶剂对固体有机物有很好的溶 且两种溶剂必须是任意混溶的(如水—解性能，另一种则难以溶解固体有机物， 甲醇、石油醚—苯、乙醚—丙酮和氯仿—甲醇等)。 ?使用混合溶剂重结晶时，可将不同的溶剂按比例预先混合好，但经常采用的操作是将固体有机固体放在溶解性能好的溶剂中，加热回流后滤去不溶物后，滤液趁热滴加另一种溶解性能差的溶剂，使滤液至浑浊为止，再加热回流或滴加溶剂性能好的溶剂使滤液再变清后放置冷却(若冷却放置没有固体析出或析出油状物，则需调整两溶剂的比例)。 预实验:取100mg固体有机混合物放入试管中，滴加1mL溶剂，振荡观察试样溶解情况，若很快溶解，表明溶剂对试样溶解性太好，不适合选用，若试样不溶解，且加热至沸腾并补加3,4倍溶剂，仍难溶解，表明该溶剂溶解性能太差，也不能选用，只有在加热条件下，使用1,4mL就能溶解100mg试样，并能在冷却情况下析出固体的溶剂才能选作结晶的溶剂。 2.结晶或重结晶的操作: 使用回流装置 3.沉淀法: ?沉淀剂:乙酸铅 中性 碱性 中性乙酸铅:有机酸、酸性皂苷、部分黄酮、蛋白质、氨基酸、鞣质、树 脂等酸性和酚性物质生成沉淀。 碱性乙酸铅:能沉淀中性乙酸铅的物质外，还能沉淀醇、酮、醛、异黄酮、 部分生物碱和糖类有机物。 ?乙酸沉淀法分离植物体有机物: 水或醇提取液 中性乙酸铅 第 8 页 共 17 页 作者:wuHongbo 中性沉淀 滤液 碱性乙酸铅 生物大分子 脱铅:硫化氢、硫酸、强酸性阳离子交换树脂等。 二.应用实例: 1.小檗碱(berberine)及相关生物碱的提取分离: 药用价值(“黄连素”的主要成份)与其伴生的有:药根碱(jatrorrhizine)、巴马亭(palmatime)、小檗胺(berbamine)等。 小檗属植物稀酸提取液 ?石灰水调至中性 ?过滤 滤液 盐酸调至pH=2,3 沉淀 滤液 ?50倍水煮沸 ?石灰水调至pH=8,9 ?过滤 ?氨水调pH=8,9 滤液 盐酸pH=2,3 滤液 沉淀 ?浓缩 ?盐酸调酸性 ?5%盐酸溶解 ?氨水pH=8,9 滤液 沉淀 沉淀 ?乙醚萃取 ?浓缩 滤液 ?加浓盐酸 乙醇重结晶 ?除溶剂 ?甲醛重结晶 盐酸小檗碱 沉淀 滤液 小檗胺 水重结晶 ?除溶剂 ?乙醇重结晶 盐酸药根碱 盐酸巴马亭 第 9 页 共 17 页 作者:wuHongbo 2.从葛根中提取异黄酮: 增加冠状动脉血流量，降低心肌耗氧量，对脑血管有一定的扩张作用。 葛根粗粉70%乙醇提取液 ?浓缩 ?饱和中性乙酸铅 ?过滤 沉淀 滤液 饱和碱性乙酸铅 淀粉和蛋白质 黄色沉淀 滤液 ?乙醇悬浊液 浓缩 ?通硫化氢 亲脂性有机物 ?过滤 滤液 ?浓缩 ?氧化铝柱层析 大豆素、葛根素 3.中药大黄中羟基蒽醌类物质的提取分离: 中药大黄(rheum palmatum)根茎中含有大黄酚(chrysophanol)、大黄素(emocli n)、大黄酸(rhein)等羟基蒽醌类物质，具有清热抑菌功能。 第 10 页 共 17 页 作者:wuHongbo 大黄根茎粉苯萃取液 2.5%碳酸氢钠水溶液萃取 碱水相 苯有机相 酸化pH=3,4 2.5%碳酸氢钠水溶液萃取 黄色沉淀 碱水相 苯有机相 重结晶 0.5%KOH水溶液萃取 大黄酸 酸化pH=3,4 318,320? 沉淀 重结晶 碱水相 苯有机相 大黄素 除溶剂 251,254? 沉淀 固体 硅胶柱层析 (己烷)苯混芦荟大黄素 合淋洗 216,220? 大黄酚 大黄素甲醚 189,190? 160,180? 4.熔点的测定: 不同的固体有机物可以有相同的熔点，但相同的熔点的不同固体有机物混合物则没有固定的熔点(在较长的温度段融化，称为熔程)。 第 11 页 共 17 页 作者:wuHongbo ?3.3 固相萃取和膜分离技术 一.固相萃取技术(Solid Phase Extraction.SPE): 1.原理: 2.分离模式: ?正相:吸附剂的极性大于洗脱液极性，吸附剂中有机物依洗脱剂的极性从小到大顺序被洗脱出来。 ?反相:吸附剂极性小于洗脱液极性，有机物依洗脱溶剂极性从大到小顺序被洗脱出来。 3.分离模式的选择: ?待分离有机物极性应当和固体吸附剂极性匹配，非极性有机物分离应采用反相固相萃取;中等极性有机物分离正反相两种模式都可以;亲水的极性有机物应用正相固体萃取。 ?固相萃取都是用固体吸附剂从液态样品中分离有机物，因而待分离有机物所用的溶剂也决定固体吸附剂和分离模式的选择。 ?待分离有机物能否离子化也是必须考虑的问题，若能离子化，应选择离子交换固体萃取材料和分离模式。 .操作:(活化，上样，淋洗，洗脱) 4 二.膜分离技术(透析): 第四章.薄层色谱和柱色谱分离制备 ?4.1 概述 一.色谱法的起始: 二.原理:利用不同的物质在两相(一是固定不动的固定相，另一个是流动着的移动相)中不同的平衡分配或吸附系数来进行的一种分离方法。 三.分类(按分离原理): 1.吸附色谱:利用吸附剂表面对不同组份吸附能力的差异达到分离纯化的目的(硅胶、氧化铝、聚乙酰胺等吸附剂)。 2.分配色谱:利用不同组份在流动相和固定相之间的分配系数不同而分离的方法(分配层析;支持剂:硅胶、硅藻土、纤维素等;固定相:水和油等不同极性的材料)。 3.离子交换色谱:利用不同组份离子交换剂亲和力不同进行的分离(离子交换树脂:强酸型[磺酸型];强碱型[季胺型];弱酸型[羧酸型];若碱型[三级胺型])。 4.凝胶色谱、亲和色谱等。 ?4.2 薄层色谱分离制备 第 12 页 共 17 页 作者:wuHongbo 一.薄层色谱(thin layer chromatography.TLC): 1.操作方法:将吸附剂均匀铺在玻璃板上，将欲分析的样品点加到薄层上，然后用合适的溶剂展开而达到分离、鉴定和定量的目的。 2.TLC的特点: ?价廉、设备简单、操作容易; ?展开时间短，检测结果快速; ?比纸层析的灵敏度高(高10,100倍); ?分离情况受温度影响小; ?显色剂可供选择的范围大; ?比纸层析负载的样品量大得多。 3.类型: ?软板:将吸附剂直接在板上制成。 ?硬板:在吸附剂中加入黏合剂或溶剂，调制后涂布于板上。 二.吸附剂的选择: 1.常用的吸附剂有:硅胶、氧化铝、硅藻土、聚酰胺、纤维素等。 氧化铝、硅胶:吸附性能良好，适用于各类化合物的分离，应用最广。 氧化铝:呈微碱性，适用于碱性物质和中性物质的分离，特别是生物碱的分离应用最多。 硅胶:带微酸性，适用于酸性物质或中性物质的分离。 选择依据:化合物的固有性质。 2.几种常见的吸附剂类型: ?硅胶 G (Type 60):粘合剂为石膏，T60表示硅胶的孔径为6nm。 ?硅胶 H :不含石膏及其它有机粘合剂，适用于分离对石膏有作用的化合物(与硅胶 G 相比)。 ?硅胶 G254 :同硅胶 G 一样，但含有一种无机荧光剂，在λ=254nm紫外灯下呈现荧光。 ?硅胶 60HR :不含粘合剂的纯产品，适用于需要特别纯的薄层，用于分离的物质需要定量。 ?氧化铝 G :同上。 ?碱性氧化铝 H :同上。 三.薄层的制备: 1.软板的制备: ?吸附剂:氧化铝和硅胶(常用) ?方法:选用一根直径为约1,1.2cm的玻璃管依据薄层所需的厚度在玻璃管两端绕几圈胶布(厚度0.4,1mm)，把干的吸附剂倒在玻璃板上，玻璃板一端固定，将比例管压在玻璃板上，吸附剂顺一个方向推动而成薄板。 2.硬板的制备: ?制板:将适量调制好的吸附剂倒在玻璃板上，用玻璃涂匀，轻敲玻璃板，使表面光滑，然后放置于水平台上，空气干燥后，进行加热活化。(硅胶板:100,120?加热活化1,2h;氧化铝:150,200?加热活化4,5h) ?硅胶薄层:称取市售硅胶 G 30g，加蒸馏水80mL，在研钵内调成均匀的糊状，直至调制成无气泡出现为止(必要时可加1,2滴乙醇)，然后制板，室温干燥后置烘箱100,120?活化1h左右。 ?氧化铝薄层:取氧化铝 G 25g，加蒸馏水50mL在研钵中调成均匀糊状物，操作 第 13 页 共 17 页 作者:wuHongbo 同上，干燥后于烘箱活化(活性II级的薄层:200,220?活化4h;II,IV级薄层:150,160?活化4h)。 ?其他:5g聚酰胺 + 甲醇3份 + 氯仿2份(或苯2份)45mL 纤维素1份 + 5份丙酮 四.TLC操作方法:(点样、展开、显色) 1.点样:浓度0.01,1%(极性与展开剂极性相近且有高挥发度的溶剂)于1cm处。 2.展开:展开的溶剂:低沸点的有机溶剂。 苯—乙酸乙酯(50?50 V/V),氯仿—乙醚(60?40),环己烷—乙酸乙酯(20?50),乙酸丁酯,氯仿—甲醇(95?5),氯仿—丙酮(70?30),苯—乙酸乙酯(30?70),乙酸丁酯—甲醇(99?1),苯—乙醚(10?90),乙醚,乙醚—甲醇(99?1),乙醚—二甲基甲酰胺(99?1),乙酸乙酯,乙酸乙酯—甲醇(99?1),苯—丙酮(50?50),氯仿—甲醇(90?10),二氧六环,丙酮,甲醇,二氧六环—水(90?10)。 3.显色: ?喷雾法: ?碘蒸气法: 常用显色剂 有机物 显色剂 生物碱 碘化铋钾试剂、碘蒸气 黄酮 紫外线氨熏、AlCl3乙醇液 蒽醌类 乙酸镁甲醇溶液、5%NaOH 糖 邻苯二甲酸苯胺 强心苷 氯胺—丁—三氯乙酸、Kedde试剂 甾苷 茴香醛硫酸液、磷钼酸液 萜类 磷钼酸液 酸类 FeCl3液 样品显色后计算R(比移值): f 原点至层析斑点中心的距离 R = f原点至溶剂前沿的距离 4.高效薄层色谱和制备薄层色谱 ?特点:以薄层色谱为基础，采用颗粒度更小及粒度分布范围更窄的吸附剂(5,7µm)结合特殊高强度的粘合剂(聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚甲基丙烯胺、聚乙烯吡咯烷酮及这类单体的共聚物)。 表面平整光滑，分布均匀，点样量小，展开时间短，斑点集中和分辨率高。 ?制备性薄层色谱(PTLC)与TLC的不同点: 样品溶液的浓度一般为5,10%; 板的厚度增加到0.5,1cm(根据样品数量的大小而定); 一般分离样品量在10,15mg; 可点成直线或虚线; 色带的确定用物理方法。 第 14 页 共 17 页 作者:wuHongbo ?4.2 柱色谱分离制备 一.柱色谱的基本原理: 1.吸附原理:利用有机物中各组份对同一吸附剂吸附能力的差异，并在流动相作用下不断进行吸附和解附最终达到分离的目的(硅胶、氧化铝)。 2.离子交换原理:利用有机物组份和固定相树脂进行可逆的化学反应，不断地离子交换(离子交换树脂)。 3.分配原理:利用有机物混合物中各组份在固定相和流动相间溶解度差异而不断地进行分配，由于各成份在两相间的分配系数不同而达到分离的目的(甘油、硅油、长链碳原子烃)。 4.分子筛原理:利用有机物分子的大小差异，让不同的有机物分子通过孔径大小不同的固体相(凝胶色谱柱)。 二.硅胶柱色谱: 1.原理:SiO?xHO 22 2.适用范围:非极性混合物和极性混合物(芳香油、萜类、甾体、生物碱、强心苷、蒽醌、酚类有机物、磷脂类、脂肪酸和氨基酸等)。 3.装柱: 将硅胶混悬于装柱溶剂中，不断搅拌，待空气泡除净后，连同溶?湿法装柱: 剂一起倾入层析柱中，层析柱中硅胶段直径与长度之比为1?(20,30)。(若硅胶较细，粒度分布窄，则可采用短柱，直径与长度之比为1?5) ?干法装柱:将所需硅胶一次倾入柱中，然后敲柱至硅胶高度不改变(也可用通N2压紧或在柱玻璃管下口减压使柱内硅胶紧密)。 ?硅胶的再生:可用甲醇或乙醇洗涤，除去溶剂，烘干活化处理后可用(必要时用0.5%NaOH水溶液浸泡，用水冲洗至中性，再用5%,10%HCl浸泡洗涤，最后用蒸馏水洗至中性，110?活化过筛即可)。 三.氧化铝柱色谱(γ—AlO): 23 1.类型: ?中性氧化铝:适用于分离醛、酮、萜类以及对酸碱不稳定的酯和内酯有机物。 ?酸性氧化铝:适用于分离有机酸、酸性氨基酸和酚类物质。 ?碱性氧化铝:分离植物中碱性成份(生物碱)或萜类、甾体、强心苷等。 2.装柱: 四.离子交换柱色谱: 1.分类: H 强酸:—SO3 阳离子交换树脂 H、—POH 若酸:—CO23 +-—NMeCl 2 离子交换树脂 强碱 +—(Me)N(CH2CH22第 15 页 共 17 页 作者:wuHongbo -OH)Cl —NH、—NRH、—NR 22阴离子交换树脂 2.选择离子交换树脂: 离子的组成 离子的总浓度 ?样品溶液的性质 选择性条件 抗衡离子 流速 ?淋洗液条件 温度 树脂层高 浓度 ?再生条件 流速 温度 天然产物的提取分离 ?1 天然产物的提取 一.传统溶剂提取法: 1.浸渍法:可采用极性依次增大的溶剂提取(通常采用:二氯甲烷?甲醇?水)。 第 16 页 共 17 页 作者:wuHongbo 2.渗漉法: 3.煎煮法、回流提取法和连续回流提取法:在较高温度下进行提取(效率高，杂质较多) 连续回流提取法:操作简单，节省溶剂。 4.溶剂的选择: ?水:成本低、安全，小檗碱、芸香苷、甘草酸等。 ?乙醇:低毒、价廉、沸点适中、便与回收利用等。 二.水蒸汽蒸馏法(适用于提取能随水蒸汽蒸馏而不被破坏的植物成份)。 麻黄碱、烟碱、槟榔碱等及丹皮酚。 三.超临界流体提取法: 第 17 页 共 17 页 作者:wuHongbo