植物中有效成分提取

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高中生物选修一专题六植物有效成分的提取知识点

高中生物选修一专题六植物有效成分的提取知识点

6 植物有效成分旳提取6.1 植物芳香油旳提取1.天然香料旳重要来源是植物和动物。

动物香料重要来源于麝、灵猫、海狸和抹香鲸等。

不一样植物旳根、茎、叶、花、果实、种子都可以提取芳香油。

2.植物芳香油具有很强旳挥发性,重要包括萜类化合物及其衍生物。

提取措施有蒸馏、压榨、萃取等,详细采用哪种措施要根据植物原料旳特点来决定。

3.水蒸气蒸馏法是植物芳香油提取旳常用措施,它旳原理是运用水蒸汽将挥发性较强旳芳香油携带出来形成油水混合物,冷却后水油分层。

包括水中蒸馏(原料放在沸水中加热蒸馏)、水上蒸馏(原料隔放在沸水上加热蒸馏)和水汽蒸馏(运用外来高温水蒸气加热蒸馏)。

4.水中蒸馏法会导致原料焦糊和有效成分水解,对于有些原料(如柑橘和柠檬)不合用,一般用压榨法。

5.蒸馏装置所有仪器必须事先干燥,保证无水。

整套蒸馏装置可分为左、中、右三部分,其中左边旳部分通过加热进行蒸馏,中部将蒸馏物冷凝,右边旳部分用来接受。

安装仪器一般都按照自下而上、从左到右旳次序。

可在蒸馏瓶中加几粒沸石,防止液体过度沸腾。

要先通水再加热。

在整个蒸馏过程中,应保证温度计旳水银球上常1~2滴为宜。

蒸馏完毕,应先撤出热源,然后停止通水,最终拆卸蒸馏装置,拆卸旳次序与安装时相反。

6.玫瑰精油旳提取1)玫瑰精油化学性质稳定,难溶于水,易溶于有机溶剂,能随水蒸气一同蒸馏,可用水中蒸馏法提取。

2)提取玫瑰精油旳试验流程:①鲜玫瑰花+清水:采集盛花期(5月中上旬)旳玫瑰花,清水清洗沥干;称取50g玫瑰花放入蒸馏瓶,添加200mL蒸馏水。

②水蒸气蒸馏:温度不要太高,最佳延长蒸馏时间,控制蒸馏时间和速度为1~2滴/秒,可以保证品质。

③油水混合物:获得乳白色乳浊液。

④分离油层:向乳浊液加入NaCl溶液后,促使油和水旳分离,运用分液漏斗分离出上面旳油层。

⑤除去水分:向油层中加入无水硫酸钠吸取油层中旳水分,24h后过滤,得到玫瑰油。

7.橘皮精油旳提取1)橘皮精油旳重要成分为柠檬烯,重要分布在橘皮中,由于橘皮精油旳有效成分在用水蒸气蒸馏时会发生部分水解,使用水中蒸馏法又会产生原料焦糊旳问题,因此一般用萃取法。

《植物有效成分的提取》 导学案

《植物有效成分的提取》 导学案

《植物有效成分的提取》导学案一、学习目标1、了解植物有效成分的种类和性质。

2、掌握植物有效成分提取的基本原理和方法。

3、学会选择合适的提取方法和实验设备。

4、培养实验设计和操作能力,提高科学探究素养。

二、学习重点1、植物有效成分提取的原理和方法。

2、影响植物有效成分提取的因素。

三、学习难点1、实验设计和操作过程中的细节把控。

2、对提取结果的分析和评价。

四、知识链接1、植物细胞的结构和组成成分。

2、化学中的分离和提纯方法。

五、学习过程(一)植物有效成分的种类植物中含有丰富多样的有效成分,常见的有以下几类:1、生物碱生物碱是一类含氮的碱性有机化合物,具有显著的生理活性。

例如,从罂粟中提取的吗啡具有镇痛作用;从黄连中提取的小檗碱有抗菌消炎的功效。

2、萜类化合物萜类化合物是由异戊二烯单元组成的化合物,具有广泛的生物活性。

如薄荷中的薄荷醇具有清凉止痒的作用;青蒿中的青蒿素是抗疟疾的良药。

3、黄酮类化合物黄酮类化合物具有抗氧化、抗炎等作用。

常见于银杏叶中的黄酮类物质有助于改善心血管功能。

4、挥发油挥发油也称精油,具有芳香气味。

如薰衣草中的挥发油有镇静安神的效果;玫瑰中的挥发油可用于制作香料。

(二)植物有效成分提取的基本原理提取植物有效成分的基本原理是根据有效成分在植物体内的存在形式和溶解性,选择合适的溶剂和方法将其从植物组织中分离出来。

1、相似相溶原理有效成分在溶剂中的溶解度取决于它们的化学结构和溶剂的性质。

一般来说,极性成分易溶于极性溶剂,非极性成分易溶于非极性溶剂。

2、渗透和扩散原理在提取过程中,溶剂通过渗透作用进入植物细胞,使细胞内的有效成分扩散到溶剂中,从而实现提取。

(三)植物有效成分提取的方法1、蒸馏法(1)原理:利用混合物中各组分沸点的差异,通过加热使沸点低的成分先汽化,再冷凝收集。

(2)适用范围:适用于提取具有挥发性、能随水蒸气蒸馏而不被破坏、在水中溶解度较小的成分,如玫瑰精油、薄荷精油等。

(3)实验装置:包括蒸馏烧瓶、冷凝管、接收器等。

《植物有效成分的提取》 导学案

《植物有效成分的提取》 导学案

《植物有效成分的提取》导学案一、学习目标1、了解植物有效成分的种类和性质。

2、掌握植物有效成分提取的基本原理和方法。

3、学会设计简单的提取实验方案,并能进行实验操作。

4、培养科学思维和实践能力,提高解决实际问题的能力。

二、学习重难点1、重点(1)植物有效成分提取的基本原理和方法。

(2)常见植物有效成分提取实验的操作步骤。

2、难点(1)针对不同植物有效成分选择合适的提取方法。

(2)实验操作中条件的控制和优化。

三、知识链接1、植物中的化学成分多种多样,按照其在植物体内的含量和作用,大致可以分为有效成分和无效成分。

有效成分是指具有生物活性、能发挥一定生理作用的成分,如生物碱、黄酮类、萜类、挥发油等。

2、提取植物有效成分的方法通常有溶剂提取法、水蒸气蒸馏法、压榨法等。

不同的方法适用于不同性质的有效成分。

四、学习过程(一)植物有效成分的种类和性质1、生物碱生物碱是一类存在于植物中的含氮碱性有机化合物,具有显著的生理活性。

常见的生物碱有吗啡、麻黄碱、小檗碱等。

生物碱大多具有苦味,能与酸结合生成盐。

2、黄酮类化合物黄酮类化合物广泛存在于植物中,具有多种生理活性,如抗氧化、抗炎等。

常见的黄酮类化合物有芦丁、槲皮素等。

黄酮类化合物一般为黄色结晶,能溶于乙醇、甲醇等有机溶剂。

3、萜类化合物萜类化合物是由异戊二烯单元组成的化合物,包括单萜、倍半萜、二萜等。

萜类化合物具有多种生物活性,如薄荷醇具有清凉止痒的作用,紫杉醇具有抗癌活性。

萜类化合物大多具有挥发性。

4、挥发油挥发油又称精油,是一类具有挥发性、可随水蒸气蒸馏的油状液体。

挥发油具有特殊的香气,如薄荷油、薰衣草油等。

挥发油易溶于有机溶剂,不溶于水。

(二)植物有效成分提取的基本原理1、相似相溶原理植物有效成分在溶剂中的溶解度与其在溶剂中的极性有关。

极性相似的物质容易相互溶解,即“相似相溶”。

例如,乙醇是一种极性溶剂,能溶解许多极性较大的植物有效成分,如黄酮类化合物;石油醚是一种非极性溶剂,能溶解非极性的挥发油等成分。

植物提取资料

植物提取资料

植物提取植物提取是一种利用植物中天然成分的技术。

通过提取植物中的有效成分,可以应用于多种领域,如医药、美容、食品等。

植物提取技术已经被广泛应用于各个领域,受到越来越多人的关注和重视。

植物提取的原理植物提取的原理是利用物理、化学或生物技术将植物中的有效成分提取出来。

植物中含有大量的化合物,如多酚类、黄酮类、生物碱类等,这些化合物对人体有益。

通过提取技术,可以将这些化合物分离出来,并用于制造各种产品。

植物提取的应用植物提取技术在医药领域中被广泛应用。

许多药物的原料来自植物提取物,如中草药。

通过提取技术,可以将药用植物中的活性成分提取出来,制成药物。

此外,植物提取技术还被广泛应用于美容领域。

许多护肤品和化妆品中都添加了植物提取物,因为这些成分对皮肤有保养和滋养的作用。

在食品工业中,植物提取技术也扮演着重要角色。

许多食品添加剂是从植物中提取的,如色素、香精等。

这些植物提取物可以改善食品的口感和色泽,提高产品的质量。

植物提取的优势与化学合成方法相比,植物提取具有天然、环保、安全等优势。

植物提取物大多来源于自然植物,不含有有害化学物质,对人体相对友好。

另外,植物提取技术不会对环境造成污染,符合现代社会的可持续发展理念。

结语植物提取技术是一种利用植物中天然成分的技术,在多个领域有着广泛的应用。

通过植物提取,我们可以充分利用植物资源,生产出更加安全、天然的产品,逐渐取代化学合成产品,助力人类健康和环境保护。

希望未来植物提取技术能得到进一步的发展和推广,为人类带来更多福祉。

植物的提取方法有哪些

植物的提取方法有哪些

植物的提取方法有哪些植物提取是从植物中分离和提取有效成分的过程。

它是研究和开发植物药物和天然产物的重要步骤。

随着现代科技的发展,植物提取方法也在不断改进和创新。

本文将详细介绍常用的植物提取方法。

1. 水蒸气蒸馏法:水蒸气蒸馏法是最传统的植物提取方法之一。

它利用水蒸气的温度和压力来提取植物材料中的挥发性成分。

该方法适用于提取茶叶、香草和花卉等含有挥发性成分的植物材料。

2. 溶剂萃取法:溶剂萃取法是最常用的植物提取方法之一。

它利用溶剂将植物材料中的有效成分溶解出来。

常用的溶剂包括醇类、醚类和酮类等。

溶剂萃取法适用于提取大部分非挥发性的成分,如植物油、生物碱和多糖等。

3. 超临界流体萃取法:超临界流体萃取法是一种高效的植物提取方法。

它利用超临界流体(通常为二氧化碳)的特殊物理和化学性质来提取植物材料中的化学成分。

超临界流体萃取法提取效果好,对环境友好,并且能够避免溶剂残留。

4. 微波辅助提取法:微波辅助提取法是一种快速、高效和环保的植物提取方法。

它利用微波加热和植物材料中的水分子之间的作用力来提取植物中的化学成分。

微波辅助提取法节省时间和溶剂使用量,并且提取效果好。

5. 超声波辅助提取法:超声波辅助提取法是一种应用超声波振动来促进植物提取的技术。

超声波的振动作用可以破坏细胞壁,促进有效成分的释放和提取。

超声波辅助提取法具有高效和短时间的特点。

6. 气相色谱法:气相色谱法是一种分离和分析挥发性成分的方法。

它将植物提取物中的化学成分分离后,通过气相色谱仪进行分析和鉴定。

气相色谱法广泛应用于植物精油、香料和芳香化合物等的提取和分析。

7. 液相色谱法:液相色谱法是一种分离和分析非挥发性成分的方法。

它通过将植物提取物中的化学成分溶解在流动相中,在固定或液态填料上进行分离和分析。

液相色谱法适用于提取多糖、多酚和蛋白质等非挥发性成分。

8. 固相萃取法:固相萃取法是一种选择性提取特定化合物的方法。

它利用特定的固相材料将目标化合物从复杂的植物提取物中富集和分离。

《植物有效成分的提取》 导学案

《植物有效成分的提取》 导学案

《植物有效成分的提取》导学案一、学习目标1、了解植物有效成分的种类和特点。

2、掌握植物有效成分提取的基本原理和方法。

3、学会常见植物有效成分提取的实验操作。

4、培养实验设计和问题解决的能力。

二、学习重难点1、重点(1)植物有效成分提取的基本原理和常用方法。

(2)几种常见植物有效成分提取的实验流程和注意事项。

2、难点(1)根据不同植物有效成分的性质选择合适的提取方法。

(2)实验操作中影响提取效果的因素及优化措施。

三、知识梳理(一)植物有效成分的种类植物中的有效成分多种多样,常见的有以下几类:1、芳香油也称为精油,是一类具有挥发性和芳香气味的油状液体。

常见的如玫瑰精油、薄荷精油等。

2、生物碱是一类含氮的碱性有机化合物,具有多种生理活性。

例如,从黄连中提取的小檗碱。

3、黄酮类化合物具有抗氧化、抗炎等多种生物活性。

像银杏叶中的黄酮类物质。

4、萜类化合物如青蒿素,是从青蒿中提取的具有抗疟疾作用的成分。

(二)植物有效成分提取的基本原理提取植物有效成分的关键是根据目标成分的物理化学性质,选择合适的提取方法和溶剂,使有效成分从植物组织中溶解出来,并与其他成分分离。

1、溶解性原理有效成分在溶剂中的溶解性是选择提取溶剂的重要依据。

一般来说,极性成分易溶于极性溶剂,非极性成分易溶于非极性溶剂。

2、挥发性原理对于具有挥发性的成分,如芳香油,可以利用其挥发性通过蒸馏等方法进行提取。

(三)植物有效成分提取的方法1、蒸馏法(1)原理:利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来,形成油水混合物,冷却后,油水混合物又会重新分成油层和水层。

(2)适用范围:适用于提取玫瑰精油、薄荷精油等挥发性较强的芳香油。

(3)实验装置:包括蒸馏装置、冷凝装置和接收装置。

(4)注意事项:蒸馏温度不能太高,以免影响精油品质;蒸馏时间要适当,过长或过短都会影响提取效果。

2、压榨法(1)原理:通过机械加压,将植物组织中的芳香油挤压出来。

(2)适用范围:适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料中芳香油的提取。

怎么样从植物中提取有效成分

怎么样从植物中提取有效成分

怎么样从植物中提取有效成分植物中提取有效成分是一种广泛使用的技术,用于制备化妆品、药品和其他各种产品。

植物中的有效成分所含的化学物质可以对人体产生一定的影响,因此,从植物中提取出这些成分并用于人体是很重要的工作。

本文将介绍如何从植物中提取有效成分。

植物的选择首先,需要选择合适的植物进行提取。

有些植物比其他植物更容易提取有效成分。

一些植物种类,如茶树、薄荷、迷迭香和蘑菇,被广泛用于提取化妆品和药品中的有效成分。

这些植物在很多方面都具有独特的性质,如茶树具有抗菌属性,迷迭香则具有镇静和抗氧化性能。

选择合适的植物是成功提取有效成分的关键。

提取过程提取有效成分最常用的方法是萃取法。

萃取法可以使用不同的溶剂,如醇类、乙醇、甲醇和丙酮。

选用的溶剂应该根据植物的性质和所需的化学物质进行选择。

一些植物中所含有的化学物质需要有机溶剂才能有效提取,而其他化学物质则需要水和有机溶剂的混合物。

然后,将选好的植物物料放入萃取器中,加入所选的溶剂,用温度、时间、搅拌等方法加速提取过程。

一般来说,较低的温度会防止化学物质被破坏,但同时会增加萃取时间的持续度。

搅拌有助于提高液相的均匀性,增加化学物质与溶剂之间的接触面,从而提高提取的效率。

不同的植物物料和溶剂的理想提取条件可能会有所不同,所以需要根据具体条件进行调整。

蒸馏法也是一种有效的提取方法。

该方法通常用于从植物提取香精油。

在蒸馏过程中,植物材料与水或其他溶剂混合,然后加热。

由于不同的化学物质可能在不同的温度下蒸发,因此采用蒸馏法可以将化学物质从材料中分离出来。

香精油通常是一种相对纯净的化合物混合物,容易用于多种用途。

分离和纯化提取后,需要进行分离和纯化。

这可以通过色谱、凝胶过滤、离子交换和逆渗透等多种技术来实现。

选择哪种技术主要取决于需要纯化的化学物质的性质和所需的纯度级别。

色谱是一种分离技术,通过将混合物通过某种基质(如硅胶和活性碳)和各种化学物质之间的相互作用来分离不同化学物质。

植物有效成分提取主要有哪些方法

植物有效成分提取主要有哪些方法

1. 选定植物。

无非是古方、验方、民间草药中找寻。

目前常见不常见的植物都已经被研究过。

现在多是加大药材量提取含量低的组分,或者从非洲拉美等地方找没研究过药用植物。

2. 提取。

无非是石油醚、正己烷、环己烷、苯、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇、丙酮、乙醇、甲醇、水。

(极性小→极性大)。

煎煮有效地,就用水和乙醇等极性大的溶剂提。

青蒿素之类水煮无效的就用石油醚等极性小的溶剂提取。

3. 分离。

这是最主要的工作,第2步提取出来的溶液中,有数十个化合物,一般用柱层析的办法,也就是我们常说的冲柱子。

工作量大,枯燥,技术含量低。

一个硕士可能做实验的2年每天干的都是这个。

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植物中有效成分提取植物中有效成分包括植物营养成分、药用成分、香精、天然色素等成分。

如蛋白质、氨基酸、大蒜素、薄荷香精、胡萝卜素等等。

一、常用的提取技术包括溶剂浸提法、水蒸气蒸馏法、压榨法和超临界二氧化碳萃取法等。

溶剂浸提法是目前最常用的方法。

浸提是利用适当的溶剂从原料中将可溶性有效成分浸出的过程。

水蒸气蒸馏法该法的基本原理是将原料和水共热,使原料中的某些易挥发成分与水共沸,同水蒸气一起蒸发,经冷凝、冷却,收集到油水分离器中,利用提取物不溶于水的性质以及与水的相对密度差将其分离出来,就得到所需的提取物。

压榨法压榨是利用机械力将植物、果实、蔬菜或含油多的种子细胞破坏,从而得到含有功能活性成分的汁液或油液的方法。

一般适用于功能活性成分能溶解于汁液的植物、果实、蔬菜或油料作物的提取。

超临界流体萃取法超临界流体萃取技术是以超临界状态下的流体作为溶剂,利用该状态下流体所具有的高渗透能力和高溶解能力萃取分离混合物的过程。

常用的是CO2超临界萃取法。

该方法与通常的液-液萃取或液-固萃取的原理相同,所不同的是一会超临界液体为萃取剂,从组分复杂的样品中巴需要的物质分离出来。

超临界流体是介于气液之间的一种非气态又非液态的介质,使在物质的温度和压力超过其临界点时的状态,其特点是:密度与液体相近,故与溶质分子的作用力强,易溶解其他物质;粘度小,接近于气体,故传质速率高;表面张力小,容易渗透进入固体颗粒,能保持较大的流速,并可通过调节其压力、温度、流速和加入溶剂来控制萃取能力。

萃取温度较低,制品不存在热分解问题;对温度和压力进行调节,可实现选择性萃取;对非挥发性物质分离非常简单;制品中无溶剂残留问题;溶剂可再生、循环使用,运行经济性较好;无环境污染。

由于这些特点,能够使萃取过程高效、快速地完成,已广泛用于化学分析、生物有效成分提取中。

超临界流体萃取技术常以二氧化碳作为媒介,其优点有:二氧化碳的超临界状态容易实现,操作温度较低,接近于常温,而且二氧化碳是惰性气体,因此对一些热敏性物质和需热性差的物质无降解变质作用;二氧化碳是一种非极性溶剂,对非极性化合物有较高的亲合力,能够从天然物质中选择性分离回收有效成分或脱除某种成分;二氧化碳无色、无毒、无味,对食品、药品和环境无毒性污染以及残留溶剂问题;二氧化碳有防止氧化、抑制细菌活动的作用;是惰性气体、不易燃烧、化学性质稳定;价格低廉,经济性好。

因此,在各种可作为超临界萃取的气体中二氧化碳是最适合工业应用的。

能够用超临界流体技术提取的脂类物质有玉米胚芽油、小麦胚芽油、沙棘油、米糠油、单甘酯、胆甾醇、植物甾醇、鱼油中多稀类不饱和脂肪酸、蛋黄粉、紫草油、紫苏子油、青果脂肪油、月见草油、花生油、微孔草油、洋葱油等;香料类物质有:如香紫苏醇、酒花浸膏、薄荷醇、茴香油、香茅油、松节油、珊瑚姜精油、桂花香料、茉莉花香料、当归油、烟草芳香物质、黄花篙有效成分、蛇床子挥发性成分、金银花挥发油、石菖蒲挥发油、木香内酯、云南红豆杉有效成分、大蒜有效成分等;生物碱、色素类物质有辣椒碱及辣椒红色素、咖啡碱、烟草中尼古丁、叶黄素、β-胡萝卜素、番茄红素等。

关于萃取用溶剂从液体混合物中提取其中某种组分的操作称为液/液萃取。

萃取是利用溶液中各组分在所选用的溶剂中溶解度的差异,使溶质进行液液传质,以达到分离均相液体混合物的操作。

萃取操作全过程可包括:1.原料液与萃取剂充分混合接触,完成溶质传质过程;2.萃取相和萃余相的分离过程;3.从萃取相和萃余相中回收萃取剂的过程。

通常用蒸馏方法回收。

现以提取含有A、B两组分的混合液中的A组分为例说明萃取操作过程。

选用一种适宜的溶剂S,这种溶剂对欲提取的组分A应有显著的溶解能力,而对其它组分B应是完全不溶或部分互溶(互溶度越小越好)。

所选用的溶剂S称为萃取剂。

待分离的混合液(含A+B)称为原料液,其中被提取的组分A称为溶质,另一组分B(原溶剂)称为稀释剂。

萃取过程的三个步骤:(1)首先将原料液(A+B)与适量的萃取剂S在混合器中充分混合。

由于B与S不互溶,混合器中存在S与(A+B)两个液相。

进行搅拌,造成很大的相界面,使两相充分接触,溶质A由原料液(稀释剂B)中经过相界面向萃取剂S中扩散。

这样A的浓度在原料液相中逐渐降低,在液相S中逐渐增高。

经过一定时间后,两相中A的浓度不再随时间的增长而改变,称为萃取平衡。

(2)在充分传质后,由于两液相有密度差,静置或通过离心作用会产生分层,以此达到分离的目的。

以萃取剂S为主,并溶有较多溶质A的一相称为萃取相,以E表示;以稀释剂B 为主并含有少量未扩散的溶质A的一相称为萃余相,以R表示。

(3)通常用蒸馏的方法回收S。

脱除S后的萃取相称为萃取液;脱除S后的萃余相称为萃余液。

二、分离纯化技术(粗分)萃取分离:溶剂萃取具有速度快、操作时间短、便于连续操作、容易实现自动化控制、分离纯化效率高等优点。

常用方法有水一有机溶剂萃取、双水相萃取、反胶束萃取、凝胶萃取和超临界流体萃取等。

树脂分离纯化:有两种操作方法,一是功能活性成分与树脂结合,将杂质除去后,再洗脱功能成分;另一种是杂质与树脂结合,功能活性成分被分离纯化。

沉淀分离纯化:通过加人试剂或改变条件使功能活性成分或杂质生成不溶性颗粒而沉降。

常用方法有等电点法、,盐析法、有机溶剂沉淀法等。

其优点是设备简单、成本低、易于操作;缺点是过滤困难,纯化度低。

膜分离法:是以外界能量或化学位差为推动力,用天然或人工合成的高分子薄膜对大小不同、形状不同的双组分或多组分溶质和溶剂进行分离、分级、提纯和浓缩的方法。

膜分离过程的实质是物质依据滤膜孔径的大小透过和截留于膜的过程。

根据被分离成分粒子的大小和性质,可将膜分离分为透析、微滤、纳米过滤、超滤、反渗透和电渗析等类型。

该技术高效、节能、无污染,因而适合功能食品的加工。

三、分离纯化技术(精分)色谱分离纯化:该法具有分离效率高、产品纯度高、设备简单、操作方便、条件温和、能有效保持被分离活性成分的活性等优点。

根据固定相和流动相以及固定相形状的不同,将色谱法分为气相色谱、液相色谱、纸色谱和薄层色谱。

沉淀与结晶分离纯化:固体的形状有晶形和无定形两种状态。

为提高产品的纯度,可重复多次沉淀或结晶。

为了提高产品的得率,可采用加人乙醇、丙酮等易挥发除去的有机溶剂以降低沉淀或结晶物的浓度。

关于层析层析法又称色层分析法或色谱法(Chromatography),它是在1903-1906年由俄国植物学家M. Tswett首先系统提出来的。

他将叶绿素的石油醚溶液通过CaCO3管柱,并继续以石油醚淋洗,由于CaCO3对叶绿素中各种色素的吸附能力不同,色素被逐渐分离,在管柱中出现了不同颜色的谱带或称色谱图(Chromatogram)。

当时这种方法并没引起人们的足够注意,直到1931年将该方法应用到分离复杂的有机混合物,人们才发现了它的广泛用途。

随着科学技术的发展以及生产实践的需要,层析技术也得到了迅速的发展。

为此作出重要贡献的当推英国生物学家Martin和Synge。

他们首先提出了色谱塔板理论。

这是在色谱柱操作参数基础上模拟蒸馏理论,以理论塔板来表示分离效率,定量的描述、评价层析分离过程。

其次,他们根据液-液逆流萃取的原理,发明了液-液分配色谱。

特别是他们提出了远见卓识的预言:一、流动相可用气体代替液体,与液体相比,物质间的作用力减小了,这对分离更有好处;二、使用非常细的颗粒填料并在柱两端施加较大的压差,应能得到最小的理论塔板高(即增加了理论塔板数),这将会大大提高分离效率。

前者预见了气相色谱的产生,并在1952年诞生了气相色谱仪,它给挥发性的化合物的分离测定带来了划时代的变革;后者预见了高效液相色谱(HPLC)的产生,在60年代末也为人们所实现,现在HPLC已成为生物化学与分子生物学、化学等领域不可缺少的分析分离工具之一。

因此, Martin和Synge于1952年被授予诺贝尔化学奖。

如今的色层分析法经常用于分离无色的物质,已没有颜色这个特殊的含义。

但色谱法或色层分析法这个名字仍保留下来沿用。

现在我们简称为层析法或层析技术。

层析法的最大特点是分离效率高,它能分离各种性质极相类似的物质。

而且它既可以用于少量物质的分析鉴定,又可用于大量物质的分离纯化制备。

因此,作为一种重要的分析分离手段与方法,它广泛地应用于科学研究与工业生产上。

现在,它在石油、化工、医药卫生、生物科学、环境科学、农业科学等领域都发挥着十分重要的作用。

层析的基本理论层析法是一种基于被分离物质的物理、化学及生物学特性的不同,使它们在某种基质中移动速度不同而进行分离和分析的方法。

例如:我们利用物质在溶解度、吸附能力、立体化学特性及分子的大小、带电情况及离子交换、亲和力的大小及特异的生物学反应等方面的差异,使其在流动相与固定相之间的分配系数(或称分配常数)不同,达到彼此分离的目的。

层析的基本概念1. 固定相:固定相是层析的一个基质。

它可以是固体物质(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),这些基质能与待分离的化合物进行可逆的吸附,溶解,交换等作用。

它对层析的效果起着关键的作用。

2. 流动相:在层析过程中,推动固定相上待分离的物质朝着一个方向移动的液体、气体或超临界体等,都称为流动相。

柱层析中一般称为洗脱剂,薄层层析时称为展层剂。

它也是层析分离中的重要影响因素之一。

3. 分配系数及迁移率(或比移值):分配系数是指在一定的条件下,某种组分在固定相和流动相中含量(浓度)的比值,常用K来表示。

分配系数是层析中分离纯化物质的主要依据。

K=Cs/Cm其中Cs: 固定相中的浓度,Cm: 流动相中的浓度。

迁移率(或比移值)是指:在一定条件下,在相同的时间内某一组分在固定相移动的距离与流动相本身移动的距离之比值。

常用Rf来表示。

(Rf大于或等于1)可以看出:K增加,Rf减少;反之,会减少,Rf增加。

实验中我们还常用相对迁移率的概念。

相对迁移率是指:在一定条件下,在相同时间内,某一组分在固定相中移动的距离与某一标准物质在固定相中移动的距离之比值。

它可以小于等于1,也可以大于1。

用Rx来表示。

不同物质的分配系数或迁移率是不同的。

分配系数或迁移率的差异程度是决定几种物质采用层析方法能否分离的先决条件。

很显然,差异越大,分离效果越理想。

分配系数主要与下列因素有关:①被分离物质本身的性质;②固定相和流动相的性质;③层析柱的温度。

对于温度的影响有下列关系式:lnK = -(DG0/RT)式中: K为分配系数(或平衡常数)DG0为标准自由能变化R为气体常数T为绝对温度这是层析分离的热力学基础。

一般情况下,层析时组分的DG0为负值,则温度与分配系数成反比关系。

通常温度上升20°C, K值下降一半,它将导致组分移动速率增加。

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