色层分离法全解

如 Sephadex G50 的溶胀率为 500 30%。
第二节 凝胶色谱分离法
三、凝胶特性参数 4) 凝胶粒径 形状 球形，粒径大小 分离度？粒径越小，分离效 率越高。 粒径大小的表示：筛目（微米），如软凝胶 50 ~ 150
m，硬凝胶 5 ~ 50 m。
第二节 凝胶色谱分离法
第二节 凝胶色谱分离法
二、凝胶的种类及性质 • 交联葡聚糖凝胶 • 琼脂糖凝胶 • 聚丙烯酰胺凝胶 • 聚苯乙烯凝胶
第二节 凝胶色谱分离法
二、凝胶的种类及性质 • 交联葡聚糖凝胶（Sephadex） 由葡萄糖残基构成的多糖物，经蔗糖微生物发酵制成。 基本骨架：葡聚糖 交联剂：环氧氯丙烷
分类：交联度大小，8 种型号（P107，表 5-2）
凝胶渗透极限 B 相对分子质量 < B 的分子全部进入
凝胶颗粒的微孔中。
第二节 凝胶色谱分离法
三、凝胶特性参数 2) 分级范围 能为凝胶阻滞，且互相之间可以得到分离的溶质的相 对分子质量范围。
第二节 凝胶色谱分离法
三、凝胶特性参数 3) 溶胀率 干胶溶胀后所吸收的水分的百分数称为溶胀率。
溶胀平衡后质量 干胶质量 溶胀率 100% 干胶质量
有关方法称为色谱法（chromatography）。
分离植物叶子：叶绿素a、叶绿素b、叶黄素等
第一节 概述
色谱创始人：茨维特 “一种新型吸附现象及其在生化分析上的应用” 茨维特这一方法在其后 30 年内没有引重视。 1931 年，著名有机化学家库恩（Kuhn）用这一方法 把从卵黄素中得到的叶黄素又成功分成黄体素和玉米黄
能溶于水及亲脂溶剂，用于分离不溶于水的物质。
第二节 凝胶色谱分离法
二、凝胶的种类及性质 • 琼脂糖凝胶（Sepharose） 依靠糖链之间的次级键（氢键）来维持网状结构，网 孔疏密由琼脂糖浓度决定。 化学稳定性较葡聚糖低，无干胶，在溶胀态下保存。 无带电基团，对蛋白质非特异性吸附小，主要用于分 离核酸类、多糖类及蛋白质等。

②
③

阻滞因数 ： 溶质在色谱柱(纸、板)中的移动速率与流动相移动速率 之比称为阻滞因数，以Rf表示，因而也称为Rf值。
Rf值的大小取决于Kd及装柱的紧密程度，其关系为： ε为颗粒的空隙率


一种是柱（纸或板）色谱分离法，其固定相是将与流 动相互不相溶的液体涂渍到载体上形成的； 另一种是逆流分配法，其固定相（重相）和流动相 （轻相）都放在一组特别的分配管中，用来完成这种 操作的仪器称为逆流分配仪。

TBE300V+üKTA高速逆流色谱仪
聚
四氟乙烯管(直径 2· 6mm)缠绕在支架上形 成多层螺旋管作为1个分 离柱,


二、按固定相形状不同分类



1、柱色谱分离 各种不同机理的色谱分离都可在柱中进行。柱色谱分离具有进样量大 和回收容易等优点，但分辨率不如纸上色谱和薄层色谱高。 2、纸上色谱分离 即以滤纸为载体的分配色谱。纸上色谱分离实际上是以滤纸及其结 合水作为固定相，以有机溶剂作为流动相的分配色谱分离。具有简单， 方便，效率高，所需样品量少等优点，但分离速率慢，不用于制备和 生产。 3、薄层色谱分离 薄层色谱分离是将固定相在玻璃平板上铺成薄层而进行分离的一种分 离技术。根据玻璃平板上所涂固定相的不同，薄层色谱又分为薄层吸 附色谱、薄层分配色谱、薄层离子交换色谱和薄层凝胶色谱等。薄 层色谱分离法主要用于分析或小量样品的制备。

第四节 色谱分离的基本原理

在色谱操作中，加入洗脱剂而使各组分分
层的操作称为展开（development）

洗脱时从柱中流出的溶液称为洗脱液 而展开后各组分的分布情况称为色谱。
分配色谱

分配色谱是利用混合物中各组分在两种互不相 溶的溶剂中的分配系数不同而得以分离，其过 程相当于连续性的溶剂抽提 。 分配常数 ：

85℃，保温12hr, 95℃,保温10hr
水相
悬浮有机相
一、萃取色层分离的基本原理
１．分配系数与分离系数
分配系数: D Cs / Cm 分离系数: D1 / D2 金属离子在流动相中的 分数 : Nm R Nm Ns 1 1 1 N C V V 1 s 1 s s 1 D s Nm Cm Vm Vm
中RE3+浓度↑，峰距↓（分离度RS↓）
– 淋洗液流速：流速↑→理论塔板数↓→RS↓ – 温度：一般50±５℃为宜
2. 萃取色层分离稀土的工艺实践
– 装柱——负载——淋洗——淋洗液浓缩沉淀
装柱
负载 淋洗
长径比17～20，树脂粒度0.13～0.074mm
料液RE2O3 60 ～ 80g/L, 酸度0.２～ 0.3mol/L 50±５℃， 梯度淋洗（Gd-Tb-Dy分离：0.5,0.7,0.9mol/L HCl）
单组成色谱图
2.分离度（分辨率）
• • • •
每个组成都有一个色谱峰，且有特定的保留体积VR 每个色谱峰都有特征的峰宽W (VR2-VR1)越大，W越小分离效果越好
分离度 RS VR 2 VR1 2(VR 2 VR1 ) (W1 W2 ) / 2 W1 W2 ( RS 1.3时可定量分离 )
• 特点:萃取、反萃合二为一；萃取剂用量少、成本低
• 液膜分离的一般流程 • 乳状液膜从低含量稀土浸出液中回收稀土 １．制膜
混合（萃取剂＋溶剂＋表面活性剂＋膜内相） 搅拌 生成油包水（W/O）乳状液
– 稳定性特别重要（以破损率表示）
• 破乳率ε=膜外相中酸的总量／原始酸的总量 • 如放置１hr后， ε＜2％，稳定
二、萃取色层法分离提纯高纯稀土化和物

建议标准：不挥发性有机残留物的检查可参照
美联邦条例第170-199部分3卷21条（1998年修
订）；参照《日本药典》对塑料容器质量控制
的有关指标（电导率、易氧化物、酸洗脱液、
荧光及紫外吸收）。
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吸附树脂的安全性
化学稳定性 交联三维网状结构＝〉机械稳定性
聚酰胺分子内存在着很多的酰胺键，可与 酚类、酸类、醌类、硝基化合物等形成氢键，因 而对这些物质有吸附作用。各种化合物因其与聚 酰胺形成氢键能力的不同，吸附能力也就不同， 因此可以得到分离。
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一般讲来 ，具有以下规律：
◆能形成氢键基团较多的溶质，其吸附能力较 大；
XAD-1 XAD-2 XAD-4 Xad-7
XAD-9
苯乙烯 苯乙烯 苯乙烯 α -甲基丙烯酸甲酯
亚砜
二乙烯苯
二乙烯苯
二乙烯苯
双（α -甲基丙烯酸） 乙二醇酯
非极性 非极性 非极性 中极性
极性
XAD-10
丙烯酰胺
极性
XAD-12
氧化氮类
强极性
Diaion 系列
HP-10
苯乙烯
二乙烯苯
非极性
HP-20
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活度级别
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ
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Al2O3 ０ ３ ６
１０ １５
含水量（%）
硅胶 ０ ５
１５ ２５ ３８
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（3）羟基磷灰石
化学式[Ca5(PO4)3OH]2，简称HA。 国外的Bio－Rad公司生产的HA有三种规格，分 别适用于不同条件。由于HA的吸附容量高，稳 定性好（在T<85℃，PH5.5~10.0均可使用）。 HA的Ca2＋基团和生物表面的负电荷基团的相 互反应，在用HA分离生物分子过程中起着重要 的作用。HA的PO43-基团与生物分子表面的阳 电荷基团的相互反应，起着次要的作用。