色谱分离法

有机色谱别离技术

色谱法又称层析法。它是有机化合物别离、分析的重要方法之一。既可用于别离复杂的混合物，又可以用来定性鉴定，尤其适用于少量物质的别离和鉴定。这种技术不仅用于石油、化学化工等部门，而且在药物分析、中草药有效成分的别离分析、药物体内代谢研究、毒物分析及环境保护等方面也是必不可少的工具。

色谱法与溶剂萃取法相似，也是以相分配原理为根据。利用混合物中各组分在某一物质中的吸附、溶解性能的不同或其它亲和作用性能的差异，在混合物的溶液流经该种物质时，通过反复的吸附或分配作用，将各组分分开。流动的混合物溶液称为流动相；固定的物质称为固定相。假如化合物和固定相的作用较弱，那它将在流动相的冲洗下较快地从层析体系中流出来；反之化合物和固定相的作用较强，它将较慢地从层析体系中流出来。根据操作条件的不同，色谱法可分为柱色谱、纸色谱、薄层色谱、气相色谱及高效液相色谱等类型。有机化学实验常用的有薄层色谱、柱色谱和纸色谱。

应用色谱法的目的有两个，一是用于分析，二是用于制备别离。根据实验目的的不同，实际操作中要把握好速度、别离度与分析样品量的关系，假如想得到比拟纯的样品，那么上样量就不必太多，样品量少有利于各组分的别离。

色谱法别离混合物时各组分在固定相外表存在不同的吸附与脱附的平衡，一个分子的吸附性能与极性有关，也与吸附剂的活性及流动相的极性有关。

化合物的极性很大程度依赖于官能团的极性强弱，因此不同类型的化合物往往表现出不同的吸附才能，常见官能团的极性顺序如下：

饱和烃

硝基化合物

当然这一顺序只是经历值，比拟粗略，对于复杂化合物的极性只能通过实验比拟。

在层析中选用何种吸附剂要视被别离的化合物性质而定。理想的吸附剂应该具备以下条件：可以可逆地吸附待层析的物质；不能使被吸附物质发生化学变化；粒度大小应使展开剂以均匀的流速通过。硅胶是实验室应用最广的吸附剂，吸附作用也较强，可用于多种有机物的别离，市场上有各种不同孔径大小的硅胶供给。由于它略带酸性〔能与强碱性有机物发生作用〕，所以适用于极性较大的酸性和中性化合物的别离。纤维素和淀粉的吸附活性最小，因此多用于别离多官能团的天然产物。氧化铝也是一个用处很广的吸附剂，吸附才能强，而且有酸性、碱性和中性三种，酸性氧化铝的pH接近于4，可用于别离氨基酸和羧酸，碱性氧化铝的pH在10左右，用于别离胺类化合物，中性氧化铝pH在7左右，用于别离中性有机物。

试题库出题卡 1 单选题 教材名称 天然药物化学 作者 李海燕

编号方法：题目编号按章编号：章号在前占2位，共用四位数。如简答题第十一章第二题： 1102

答题卡请同时提供电子版文档，如果某种类型题没有，就不用填该类型卡。如果提供卡中有没有所须类型，可仿照设计

题目编号： 0401 第 4 章 节 页码 难度系数： A (A B C三级，A简单，C最难)

题目：影响吸附柱色谱吸附剂的吸附能力的因素有（ ）

答案A 吸附剂的含水量

答案B 洗脱剂的极性大小

答案C 洗脱剂的酸碱性大小

答案D 被分离成分的酸碱性大小

正确答案： A

题目编号： 0402 第 4 章 节 页码 难度系数： B (A B C三级，A简单，C最难)

题目：吸附柱色谱叙述错误项（ ）

答案A 固定相常用硅胶或氧化铝

答案B 柱的高度与直径之比为（20～30）︰1

答案C 吸附剂粒度为250～300目

答案D 采用干法或湿法装柱

正确答案： B

试题库出题卡 1 单选题 教材名称 天然药物化学 作者 李海燕

编号方法：题目编号按章编号：章号在前占2位，共用四位数。如简答题第十一章第二题： 1102

答题卡请同时提供电子版文档，如果某种类型题没有，就不用填该类型卡。如果提供卡中有没有所须类型，可仿照设计

题目编号： 0403 第 4 章 节 页码 难度系数： A (A B C三级，A简单，C最难)

题目：下列类型基团极性最大的是（ ）

答案A 醛基

答案B 酮基

答案C 酯基

答案D 酚羟基

第一章 色谱分离

1.1 基本概念

1906年，俄国植物学家Tsweet提出色谱，他用碳酸钙填充竖立的玻璃管，

以石油醚洗脱植物色素的提取液，经过一段时间洗脱之后，植物色素在碳酸钙柱

中实现分离，由一条色带分散为数条平行的色带。

色谱现象：

1) 一种是CaCO3吸附，使色素在柱中停滞下来

2) 一种是被石油醚溶解，使色素向下移动

3) 各种色素结构不同，受两种作用力大小不同，经过一段时间洗脱后，色

素在柱子上分开，形成了各种颜色的谱带，这种分离方法称为色谱法。

定义：

色谱法是利用不同物质在互不相溶的两相中具有不同的分配系数，并通过两

相不断的相对运动而实现分离的方法。

原理：

利用混合物中各组分的物理、化学性质（溶解度、分子极性、分子大小和形

状、吸附能力等）的差别，使各组分以不同程度分布在两相(固定相、流动相)中

达到分离

固定相(Stationaryphase)：是色谱的基质，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

些物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(Mobilephase)：在色谱分离过程中，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。

1.2 色谱法的特点

优点：

高选择性：可将性质相似的组分分开

高效能：反复多次利用组分性质的差异产生很好的分离效果

高灵敏性：适于痕量分析

分析速度快：十几分钟完成一次；可以测多种样品

应用范围广：气液固物质，化学衍生

缺点：

对未知物分析的定性专属性查

需要与其他分析方法连用

1.3 分类

1.3.1 按照固定相

1) 柱色谱法

2) 纸色谱法

3) 薄层色谱法 1.3.2 按照流动相

1) 气相色谱法

2) 液相色谱法

1.3.3 按照分离机理分类

1) 凝胶色谱法

2) 离子交换色谱法

3) 吸附色谱法

4) 亲和色谱法

1.3.4 按照分离的对象

1) 凝胶过滤色谱（GFC）

实训操作规程

柱色谱分离技术操作规程

1．装柱

装柱的好坏直接影响分离效率。装柱之前，先将空柱洗净干燥，然后将柱垂直固定在铁架台上。如果色谱柱下端没有砂芯横隔，就取一小团脱脂棉，用玻璃棒将其推至柱底，再在上面铺上一层厚0.5~1cm的石英砂，然后进行装柱。

装柱的方法有湿法和干法两种。

①湿法装柱：将吸附剂用洗脱剂中极性最低的洗脱剂调成糊状，在柱内先加入约3/4柱高的洗脱剂，再将调好的吸附剂边敲打柱身边倒入柱中，同时打开柱子的下端活塞，在色谱柱下面放一个干净并干燥的锥形瓶，接收洗脱剂。当装入的吸附剂有一定的高度时，洗脱剂流下速度变慢，待所用吸附剂全部装完后，用流下来的洗脱剂转移残留的吸附剂，并将柱内壁残留的吸附剂淋洗下来。在此过程中，应不断敲打色谱柱，以使色谱柱填充均匀并没有气泡。柱子填充完后，在吸附剂上端覆盖一层约0.5cm厚的石英砂或覆盖一片比柱内径略小的圆形滤纸。

②干法装柱：在色谱柱上端放一个干燥的漏斗，将吸附剂倒入漏斗中，使其成为细流连续地装入柱中，并轻轻敲打色谱柱柱身，使其填充均匀，再加入洗脱剂湿润。

2．加样

液体样品可以直接加入到色谱柱中，如浓度低可浓缩后再进行分离。固体样品应先用少量的溶剂溶解后再加入到柱中。在加入样品时，应先将柱内洗脱剂排至稍低于石英砂表面后停止排液，用滴管沿柱内壁把样品一次加完。在加入样品时，应注意滴管尽量向下靠近石英砂表面。样品加完后，打开下旋塞，使液体样品进入石英砂层后，再加入少量的洗脱剂将壁上的样品洗脱下来，待这部分液体的液面和吸附剂表面相齐时，即可打开安置在柱上装有洗脱剂的滴液漏斗的活塞，加入洗脱剂，进行洗脱。

3．洗脱

在洗脱过程中，样品在柱内的下移速度不能太快，如果溶剂流速较慢，则样品在柱中保留的时间长，各组分在固定相和流动相之间能得到充分的吸附或分配作用，从而使混合物，尤其是结构、性质相似的组分得以分离。但样品在柱内的下移速度也不能太慢(甚至过夜)，因为吸附剂表面活性较大，时间太长有时可能造成某些成分被破坏，使色谱带扩散，影响分离效果。因此，层析时洗脱速度要适中。通常洗脱剂流出速度为每分钟5~10滴，若洗脱剂下移速度太慢可适当加压或用水泵减压，以加快洗脱速度，直至所有色带被分开。