色谱分离技术.ppt

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1、第七章色谱分离技术随着科学的进步，某些关系到人们生命安全的生物药品，尤其是注射药品和生物工程产品等，都需要高度纯化。但是，经典的分离方法（如萃取、结晶等）很难满足需要。色谱法应运而生。产生的必然性色谱分离是一组相关技术的总称，又叫做色谱法、层析法，是一种高效而有用的生物分离技术。是产品的最后纯化工序（精制），即在用色谱纯化之前需要经过其他方法进行提取和初步纯化。近40年来，色谱技术已成为生物大分子分离和纯化技术中极重要的组成部分。胰岛素、干扰素、疫苗、抗凝血因子、生长激素等。概述化学分析方法的基本要求是其选择性要高。即，在分析过程中，待测物与潜在的干扰物的

2、分离是最为重要的步骤！20世纪中期，大量采用一些经典的分离方法：沉淀、蒸馏和萃取。现代分析中，大量采用色谱和电泳分离方法。迄今为止，色谱方法是最为有效的分离手段！其应用涉及每个科学领域。1903年，俄国植物学家MikhailTswett最先发明。他采用填充有固体CaCO3细粒子的玻璃柱，将植物色素的混合物(叶绿素和叶黄素chlorophylls&xanthophylls)加于柱顶端，然后以溶剂淋洗，被分离的组份在柱中显示了不同的色带，他称之为色谱(希腊语中“chroma”=color;“graphein”=write)。20世纪50年代，色谱发展最快（一些新

3、型色谱技术的发展，复杂组分分析发展的要求）。色谱法的发展历史年代发明者发明的色谱方法或重要应用1906Tswett用碳酸钙作吸附剂分离植物色素。最先提出色谱概念。1931Kuhn,Lederer用氧化铝和碳酸钙分离a-、b-和g-胡萝卜素。使色谱法开始为人们所重视。1938Izmailov,Shraiber最先使用薄层色谱法。1938Taylor,Uray用离子交换色谱法分离了锂和钾的同位素。1941Martin,Synge提出色谱塔板理论；发明液-液分配色谱；预言了气体可作为流动相（即气相色谱）。1944Consden等发明了纸色谱。1949Macllea

4、n在氧化铝中加入淀粉黏合剂制作薄层板使薄层色谱进入实用阶段。1952Martin,James从理论和实践方面完善了气-液分配色谱法。1956VanDeemter等提出色谱速率理论，并应用于气相色谱。1957基于离子交换色谱的氨基酸分析专用仪器问世。1958Golay发明毛细管柱气相色谱。1959Porath,Flodin发表凝胶过滤色谱的报告。1964Moore发明凝胶渗透色谱。1965Giddings发展了色谱理论，为色谱学的发展奠定了理论基础。1975Small发明了以离子交换剂为固定相、强电解质为流动相，采用抑制型电导检测的新型离子色谱法。1981Jo

5、rgenson等创立了毛细管电泳法。色谱法起过关键作用的诺贝尔奖研究工作年代获奖学科获奖研究工作1937化学类胡萝卜素化学，维生素A和B1938化学类胡萝卜素化学1939化学聚甲烯和高萜烯化学1950生理学、医学性激素化学及其分离、肾皮素化学及其分离1951化学超铀元素的发现1955化学脑下腺激素的研究和第一次合成聚肽激素1958化学胰岛素的结构1961化学光合作用时发生的化学反应的确认1970生理学、医学关于神经元触处迁移物质的研究1970化学糖核苷酸的发现及其在生物合成碳水化合物中的作用1972化学核糖核酸化学酶结构的研究1972生理学、医学抗体结构的研

6、究色谱分离基本原理：使用外力使含有样品的流动相（气体、液体或超临界流体）通过一固定于柱或平板上、与流动相互不相溶的固定相表面。处于柱起始端的样品中各组份与两相进行不同程度的作用。与固定相作用强的组份随流动相流出的速度慢，而与固定相作用弱的组份随流动相流出的速度快。由于流出的速度的差异，使得混合组份最终形成各个组份的“带(band)”或“区(zone)”，对依次流出的各个组份物质可分别进行定性、定量分析。色谱分类方法按照分离过程中相系统的形式和特征，可分为：柱色谱法填充柱色谱法毛细管色谱法平板色谱法纸色谱法薄层色谱法按流动相，可分为：气相色谱法液相色谱法超临界

7、色谱法按固定相物态，气相色谱法可分为：气固色谱法气液色谱法按流动相物态，液相色谱法可分为：液固色谱法液液色谱法柱色谱法的分类见表8-1。按色谱动力学过程，可分为：洗脱色谱顶替色谱迎头色谱洗脱色谱(a)、顶替色谱(b)、迎头色谱(c)按组份在固定相上的物理化学原理，分为：吸附色谱：不同组份在固定相的吸附作用不同；分配色谱：不同组份在固定相上的溶解能力不同；离子交换色谱：不同组份在固定相（离子交换剂）上的亲和力不同；凝胶色谱:（尺寸排阻色谱）：不同尺寸分子在固定相上的渗透作用；色谱法的特点1分离效率高复杂混合物，有机同系物、异构体。手性异构体。2灵敏度高可以检测

8、出10-11—10-13g的物质量。3分析速度快一般