聚酰胺柱层析

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聚酰胺柱层析目录•什么是聚酰胺?•分离原理•前处理•操作步骤•聚酰胺应用中的问题1.什么是聚酰胺•聚酰胺(Polyamide)是通过酰胺基聚合而成的一类高分子化合物,层析分离中常用的聚酰胺是由己内酰胺聚合而成的尼龙6和由己二酸和己二胺聚合而成的尼龙66。•聚酰胺不溶于水、甲醇、乙醇、乙醚、氯仿及丙酮等有机溶剂,对碱较稳定,对酸尤其是无机酸稳定性较差,可溶于浓盐酸、冰醋酸及甲酸。2.分离原理•2.1吸附机理•聚酰胺是一类结构中含有重复单位酰胺键(-CO-NH-)的高分子聚合物,酰胺基团上的O、N原子在酸性介质中结合质子而带正电荷,以静电引力形成吸附溶液中的阴离子,故可与酚类、酸类、醌类、黄酮类等富含酚羟基的化合物形成氢键而被吸附,与不能形成氢键的化合物分离。2.分离原理CH2CCH2CH2CH2CH2CH2COCH2NOHCH2NHCH2CCH2CH2CH2CH2NCOCH2OHNHOOOH移动相固定相2.分离原理•吸附规律①形成氢键的基团数目越多,则吸附能力越强。②易形成分子内氢键者在聚酰胺上的吸附相应减弱。③分子中芳香化程度越高,则吸附性越强;反之,则减弱。④聚酰胺与物质的氢键缔合能力在水中最强,在含水醇中则随着醇浓度的增高而相应减弱,在高浓度醇或其它有机溶剂中则几乎不缔合。⑤强酸或强碱均可破坏聚酰胺与溶质之间的氢键缔合。2.分离原理•2.2分离机理•2.2.1“氢键吸附”学说•溶剂分子与聚酰胺或黄酮类化合物形成氢键缔合的能力越强,则聚酰胺对这两种化合物的吸附作用将越弱。聚酰胺层析柱即是利用此性质对各种植物中黄酮、茶多酚等进行吸附、洗脱而分离的。2.分离原理•2.2.2“双重层析”理论•当用极性流动相(含水溶剂系统)洗脱时,聚酰胺作为非极性固定相,其层析行为类似反相分配层析,当用有机溶剂洗脱时,聚酰胺作为极性固定相,其层析行为类似正相分配层析。但固定相(吸附剂)的极性是由其本身结构及性质决定的,不应随洗脱液的改变而改变,况且聚酰胺层析属于吸附层析,不是分配层析。因此,“双重层析理论”也没有揭示出产生这两种相反现象的根本原因。2.分离原理•2.3洗脱机理•聚酰胺分子中有极性酰胺基团和非极性的脂肪键。作为一个相对弱极性的化合物,当移动相为极性强的溶剂(如水、乙醇、丙酮等)时,聚酰胺作为非极性固定相,其层析行为类似反相分配层析,极性较大的吸附物易被洗脱。随着洗脱剂极性降低,极性较小的化合物可相继被洗脱下来。3.前处理•3.1新买的聚酰胺取聚酰胺以90-95%乙醇浸泡,不断搅拌,除去气泡后装入柱中。用3-4倍体积的90-95%乙醇洗脱,洗至洗脱液透明并在蒸干后无残渣(或极少残渣)。再依次用2-2.5倍体积5%NaOH水溶液、1倍体积的蒸馏水、2-2.5倍体积的10%醋酸水溶液洗脱,最后用蒸馏水洗脱至pH中性,备用。3.前处理•3.2用过的聚酰胺一般用5%NaOH水溶液洗脱,洗至NaOH水溶液颜色极淡为止。有时因某些鞣质与聚酰胺又不可逆吸附,用NaOH水溶液很难洗脱,可用5%NaOH在柱中浸泡,每天将柱中的NaOH水溶液放出一次,并加入新的5%NaOH水溶液,这样浸泡一周后,鞣质可基本洗脱完。然后用蒸馏水洗脱至pH8-9,再用2倍量的10%醋酸水溶液洗脱,最后蒸馏水洗脱至pH中性,重复使用。4.操作步骤•4.1装柱:一般将颗粒状聚酰胺混悬于水中,使其充分膨胀,然后装柱,让聚酰胺自由沉降;当用非极性溶剂系统时候,则用组分中低级性的溶剂装柱。若以氯仿装柱,因其比重较大,使聚酰胺粉浮在上面,加样时应将柱底端的氯仿层放出,并立即加样,加样后顶端以棉花塞紧,在层析关闭时,应将顶端的多余氯仿液放出,否则,聚酰胺会浮起而搅乱层析带。4.操作步骤•4.2上样:一般每100ml聚酰胺上样1.5-2.5g,可根据具体情况适当增加或减少。若利用聚酰胺除去鞣质,样品上柱量可大大增加,通常观察鞣质在柱上形成的橙红色色带的移动,当样品加至该色带移至柱的近底端时,停止加样。样品先用洗脱溶剂溶解,浓度为20%-30%。水溶性化合物直接上样;若提取物水溶性不好,则用挥发性有机溶媒溶解、拌适量聚酰胺、挥干或减压蒸干、干法装入柱顶。4.操作步骤•4.3洗脱:聚酰胺层析的洗脱剂常采用水-乙醇(10%、30%、50%、70%、95%),氯仿-甲醇(19:1,10:1,5:1,2:1,1:1)依次洗脱。若仍有物质未洗脱下来,可采用3.5%氨水洗脱。洗脱剂的更换,一般根据流出液的颜色,当颜色变为很淡时更换下一种溶剂,并以适当体积分瓶收集,分瓶浓缩。各瓶浓缩液以聚酰胺薄膜层析检查其成分,成分相同者合并。再进入下一步纯化。4.操作步骤•4.4找到最佳吸附比:先小量试验找到最佳吸附比。•4.5放大:根据小试及最佳吸附比进行放大试验。•4.6聚酰胺的回收:使用过的聚酰胺一般用5%氢氧化钠溶液洗涤,然后水洗,再用10%醋酸液洗,然后用蒸馏水洗至中性,即可。有文献报道聚酰胺可反复使用上千次。5.聚酰胺应用中的问题•5.1冲洗速度慢。可预先用筛筛去细粉或与硅藻土(1:2)混合物装柱,以及加压或减压冲洗等法予以克服。由于纯聚酰胺用于柱层析固定相存在滤水性差、单位质量吸附量小、有小分子夹带的问题,对聚酰胺柱进行了改进。将聚酰胺涂装在硅藻土上,制成的改性聚酰胺柱,改善了滤水性,提高了单位质量聚酰胺的吸附量,消除了小分子夹带问题。5.聚酰胺应用中的问题•5.2当含甲醇的溶剂洗脱时,往往所得到的黄酮类化合物中含有低分子量的聚酰胺。故可用50%甲醇水溶液预先洗涤除去。

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