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第十章 色层分离法1.ppt

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第十章 色层分离法,Chromatographic resolution 也称色谱法(chromatography) 色谱分离是分离科学的一次革命。,第一节 概述,,色谱分离,色谱分离是生物产品高度纯化的重要手段之一(多数生物产品包装前的最后纯化工艺);色谱分离技术已成为生物工程、生物化学、分子生物学及其他学科领域有效的分离分析工具之一;,色谱法的发展史,色谱法的诞生 常见的分离方式如过滤、蒸馏、沉淀、结晶、离心、萃取、膜分离等在分离复杂的混合物时就显得力不从心。 1903年,M. C. Tswett进行了分离植物叶中各种色素的实验。创立了色谱法。,,,,,,,石油醚,,,CaCO3颗粒,,,,植物叶石油醚提取物,石油醚,,,,,,,,,,,CaCO3颗粒,,1903年俄国植物学家Tswett实验示意图,,,,叶绿素 叶黄素胡萝卜素,,,,,石油醚,,,,,,碳酸钙 (固定相),,色素混合液,,,石油醚(流动相),1906年,Tsweet 发现色谱分离现象,,色谱柱,,,,,,,,,,,,,,植物色素分离图示,然而,在20多年时间里,他的新分离方法并没有受到科学界的重视。其中一个重要原因是德国著名化学家R. Willstätter对色谱法的排斥和不信任。 Willstätter(1915年获诺贝尔化学奖获得者)1913年在其名著“叶绿素的研究”中,称色谱法是一种“离奇的方法”,认为它不适用于制备工作,在吸附过程中,试样组分可能发生化学变化。他写道:“色谱法只能在试样很少的情况下使用,似乎不适合于制备目的……” Willstätter的观点,即过分强调制备工作,也反映出当时有机化学家的一种普遍态度。因此,茨维特的技术是超越其时代的。,1930年12月,奥地利22岁研究生E. Lederer到海得堡R. Kuhn领导的化学研究所研究类胡萝卜素。他对文献进行了仔细考察,从文献中了解到茨维特的色谱技术。在Kuhn的指导下,他用碳酸钙作吸附剂,在一小色柱中,成功地分离了-、-、-胡萝卜素,并发表了三篇论文,公布了他们的研究成果。这标志着色谱法的复兴。 Karrer在1937年,Kuhn在1938年,Ruzicka在1939年相继获诺贝尔化学奖。从此以后,色谱法得到普遍的公认,成为最有效的分离提纯手段。,色谱法的发展,1、历史 30年代 茨维特分离绿叶色素,产生固液吸附色谱 40年代 液—液分配色谱法 、TLC、纸色谱 50年代 GC出现使色谱具备分离和在线分析功能 60年代 推出了色谱-质谱联用技术(GC-MS) 70年代 HPLC出现使色谱分析范围进一步扩大 80年代 出现了超临界流体色谱法、毛细管电泳法 90年代 崛起的电色谱法,兼有毛细管电泳法与微 微填充柱色谱法的优点 21世纪 色谱科学将在生命科学等的前沿发挥他不可替代的重要作用,色谱法的发展 1931年,Kuhn、Lederer用氧化铝和碳酸钙分离了-、-、-胡萝卜素后才引起重视。Tswett的方法是借助于各组分在固定相中吸附能力的强弱不同而进行分离的,称为吸咐色谱adsorption chromatography。 1935年,Adams和Holmes 合成了离子交换树脂,并用于色谱分离,从而诞生了离子交换色谱法。,1941年A. J. P. Martin和R. L. M. Synge发明了分配色谱法(partition chromatography)。1952年获诺贝尔化学奖。 把氨基酸混合液注入到以硅胶作固定相的柱中,用氯仿作流动相,借助于氨基酸在硅胶中的水相和氯仿中溶解度不同而达到分离,1941年Martin和Synge提出用气体代替液体作流动相的可能性。 1952年James和Martin发表了从理论到实践比较完整的气液色谱法gas-liquid chromatography。 1957年Golay开创了开管柱气相色谱法open-tubular column chromatography,即毛细管柱气相色谱法capillary column chromatography。 1956年Van Deemter等在前人研究的基础上发展了描述色谱过程的速率理论。 1965年Giddings总结和发展了前人的色谱理论。,1944年R. Consden、A. H. Gorden和Martin等发展了纸色谱。 1949年Macllean等在氧化铝中加入淀粉粘合剂制作薄层板使薄层色谱法(thin layer chromatography)得以实际应用,1956年E. Stahl对TLC的标准化、规范化及应用面做了大量工作并开发出薄层色谱板涂布器之后,才使TLC得到广泛地应用。 1959年Porath和Flodin提出了凝胶色谱法( gel chromatography
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