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溶剂萃取法_百度文库德甲买球
时间:2021-10-09 06:34 点击次数:

  德甲买球第三章 萃取别离法 分类 ? 液-液萃取别离 ? 超临界萃取别离 ? 双水相萃取别离 ? 固相微萃取别离 3.1 液 液 萃 取 分 离 液液萃取法简称萃取别离法,它是操纵与 水不相混溶的有机溶剂同试液一同振荡,一些 组分进入有机相,另外一些组分仍留在水相中, 从而到达别离的目标。可用于大批元素的离, 也合用于微量元素的别离以及富集。 萃取历程的素质是将物资由亲水性转化为 疏水性的历程。 3.1 液 液 萃 取 分 离 3.1.1 萃取别离的根本参数 3.1.2 萃取历程以及萃取系统的分类 3.1.3 多少种主要的萃取系统的会商 3.1.4 有机物的萃取 3.1.5 萃取操纵 溶剂萃取法的开展历程 ? 19世纪中叶人们就晓患上用有机溶剂萃取某些无机物; 如1842年Peligot用萃取硝酸铀酰; ? 1872年Berthelot以及Jungfleisch按照经历提出了液-液分派的 定量干系; ? 1891年Nernst从热力学概念阐清楚明了液-液分派的定量干系; ? 20世纪40年月当前,溶剂萃取走向成熟(完美的实际体 系,丰硕的萃取形式,普遍的使用范畴)。 溶剂萃取的优缺陷 长处: ?仪器装备简朴、操纵便利。 ?别离挑选性高。 ?使用范畴广(无机以及有机物;常量以及微量组分)。 ?处置量大,适于产业别离,易于持续主动操纵。 缺陷: ?有机溶剂易挥发,多对无害。 ?手工操纵比力费事,费时。 ?别离服从不高(比LC小2?3个数目级)。 根本观点 ? 溶剂萃取(溶剂萃取,简称萃取) 操纵组分在两个互不相溶的液相中的消融度差而将其从 一个液相转移到另外一个液相的别离历程称。 ? 被萃取物(萃合物) 指本来溶于水相,而后被有机相萃取的物资。 ? 萃取液以及萃余液 萃取分层后的有机相等为萃取液,此时的水相为萃余液。 ? 萃取剂 指能与被萃取物资发作化学反响,构成能溶于有机相的 萃合物的试剂。或指能与亲水性物资反响天生可被萃取 的疏水性物资的试剂。 ? 萃取溶剂 指与水不相混溶且可以组成持续有机相的液体。 ? 活性萃取溶剂 可与被萃取物发作化学反响,构成共同物、离子缔合物 或溶剂化物。例:磷酸三丁酯,正丁醇等。 ? 惰性萃取溶剂 自己不与被萃取物发作化学反响,仅起消融被萃取物, 改动萃取剂的物感性子,使萃取两相易于分层的感化。 例:四氯化碳,三氯甲烷,苯等。 ? 助萃剂(助萃络合剂) 水相中参加能增进被萃取物的分派比或萃取率增大的络 合剂,是萃取过程当中不成短少的帮助试剂。 例:二安替比林甲烷(DAPM)萃取钴,天生能溶于 CHCl3的(DAPM)·H2[Co(SCN)4]。 萃取剂: DAPM;萃取溶剂: CHCl3; 助萃剂: SCN- ? 反萃取剂 一种新的不含被萃取物的水相与萃取液打仗,使被萃取物 返回水相的历程叫反萃取;使被萃取物返回水相的物资叫 反萃取剂。 ? 盐析剂 指易溶于水而不被萃取,但能增进萃取物转入有机相,提 高萃取服从的无机物盐类。 3.1.1萃取别离的根本参数 (1)分派定律 当溶质A在两种互不相溶的溶剂(如:水以及有 机相)平分配,有:A水 A有机 在分派历程到达均衡后,溶液A在两种溶剂中 浓度的比值为分派系数KD K D ? [ A]有机 [ A]水 ? [ A] ? 105 ~ 10?3 ??A在两相中存在情势不异 (2)分派比D D ? 溶质A在有机相中总浓度 溶质A在水相中总浓度 ?(A总)有 (A总)水 分派比D是对溶质存在情势的校订 ? D的数值由尝试获患上 ? 简朴系统:D=KD (3)萃取百分数E E ? A在有机溶剂中的总含量 A在两相中的总含量 ? (A总)有V有 ?100 (A总)有V有+(A总)水V水 E与D的干系 E? ( A总)有V有 ?100 ( A总)有V有 ? ( A总)水V水 (份子分母同除了以( A总)水V有) ? ( A总)有 ( A总)水 ?100 ( A总)有 ( A总)水 ? V水 V有 D ? ?100 D ? V水 V有 在阐发事情中,普通经常使用等体积的溶剂来萃取。V水=V有 E ? D ?100 D ?1 D=1000时, E=99.9% D=100时, E=99.5% D=10时, E=90% 萃取完整 当组分含量较少能够为 萃取完整 一次萃取不完整 100 D 1.0 0.01 0 50 D 1 9 E % 50 90 ?分派比越大,萃取率 越高 ?有机相的体积越大, 萃取率越大(R越小) ?萃取率与被萃物的含 量巨细无关,这就是 100 所谓的“定量别离” E% 99 999 99 99.9 (4)别离系数β ? ? 两种差别组分分派比的 比值 ? DA DB 分三种状况 ?=1,即DA=DB, 两种组分不克不及或难以萃取别离。 ??1,即DA ? DB,两种组分可用萃取别离,且?值越 大,别离结果越好。 ??1,即DA ? DB,表白两种组分可用萃取别离,且? 值越小,别离结果越好。 完成A与B的一次萃取完整别离,应挑选或掌握萃取 前提,使患上DA≥102,DB≤10-2。 物化中,关于热力学系统,必然T、P下,A在 两相中到达均衡时: ?水 ? ?有 ? -化学势 ?水 ? ?水? ? RT ln a水 ?有 ? ?有? ? RT ln a有 ?水? ? RT ln a水 ? ?有? ? RT ln a有 ln a有 ? ?水? ? ?有? a水 RT 用PA暗示热力学分派常数: PA ? a有 a水 ? exp(?水? -?有? RT ) ? [ A]有 ? [ A]水 ? 有 水 ? ? K D·? 有 水 以上校订了溶液浓度 质点间感化力 例1.I2在水相以及有机相中存在情势对D 的影响 I2 ? I- I3- K f ? [I3- ] [I2 ][I- ] I2水 I2有 KD ? [I2 ]有 [I2 ]水 D ? [I2 ]有 ? KD [I2 ]水 ? [I3- ] 1? K f [I- ] 例2.pH影响:用萃取苯甲酸 (HBZ )水 ? (HBZ )有 KD ? [HBZ ]有 [HBZ ]水 HBZ ? H 2O ? BZ? ? H3?O Ka ? [BZ? ][H3?O] [HBZ ]水 D ? [HBZ ]有 [HBZ ]水 ? [BZ? ]水 ? [HBZ ]有 [HBZ ]水 ? Ka[HBZ ]水 [ H 3?O] ? KD 1? Ka [H3?O] 会商 D与水中[H+]浓度有关: 若[H3+O]↑,则pH↓、D↑, 溶质大部门留于水相中; 若[H3+O]↓,则pH↑、D↓, 溶质大部门进入有机相中; 关于弱酸、弱碱萃取,留意pH 例3.持续萃取 水相 萃取 V水.m0 水相 萃取 V水.m1 有机相 V有.m1 水相 V水.m2 ... 有机相 V有.m2 例:用 CCl4 萃取 I2 ( R=1), V有 =100 mL, m0 = 0.20 g,D = 85 1)、萃取一次 ,m1 = 0.0023 g E % = 98.8% 2)、分两次萃取,每一次50 mL 有机溶剂 E % = 99.9% 论断: ? V有/V水与D对mn的影响不异,能够互相抵偿 ?若V有必然,经由过程大批屡次萃取能够进步E 在萃取中, 当 lgKd不满意定量分 离请求时,可接纳 顺流型多级萃取方 新颖水相 式,颠末多少级萃 取后也可满意定量 别离的请求。 新颖水相 物料(A+B) 有机相 水相 新颖有机相 新颖有机相 A B 顺流型多级萃取方法 3.1.2 萃取别离的根本道理 萃取别离历程的本质: 将待萃取组分由亲水性转化为疏水性, 使其萃入有机相中。 hydrophilic 物资 hydrophobic 亲水性 离子型化合物 互相转换 疏水性 共价键化合物 极性 弱极性或非极性 非极性基团 极性基团 物资亲水性与疏水性强弱的纪律 ? 但凡离子都有亲水性。 ? 物资含亲水性基团越多,其亲水性越强。 常见的亲水基团:-OH,-SO3H,-NH2,=NH等。 ? 物资含疏水性基团越多,相对于份子质量越大,其疏 水性越强。常见的疏水基团:烷基、芬芳基等。 反萃取 偶然需求采纳与萃取相反的步调,把有机相的物资 再转入水相中,这一历程称为反萃取。 例:8-羟基喹啉-CHCl3对Al 3+ 的萃取 亲水性水合阳离子→中性疏水螯合物→萃入有机相 Al(H2O)63+ + 3 N OH 亲水 萃取剂:8-羟基喹啉 溶剂:CHCl3 N O Al + 3 H+ + 6 H2O 3 疏水 溶于CHCl3 萃取剂----“运载东西” H O O Ni2+ CH3 C N OH +2 Ni(H2O)62+ CH3 C N OH CH3 C N N C CH3 Ni CH3 C N N C CH3 在pH8-9碱性溶液 丁二酮肟 O O H 中以及电荷 NiDx2/CHCl3 引入疏水基 反萃取: Ni2+由疏水性的螯合物转化为亲水性,将有机相的 物资再转入水相,称为反萃取。向丁二酮肟镍螯合物的氯仿 萃取液中参加盐酸(0.5-1.0mol/L),螯合物被毁坏,Ni2+ 又规复了亲水性,从头回到水相。 3.1.3 多少种主要的萃取系统的会商 3.1.3.1 构成鳌合物(内络盐)的萃取系统 3.1.3.2 构成离子缔合物的萃取系统 3.1.3.3 三元络合萃取系统 3.1.3.4 中性共同萃取系统 3.1.3.1 构成鳌合物的萃取系统 特性: ? 萃取剂凡是是既溶于水又溶于有机溶剂的有机酸 ? 被萃取物凡是是金属阳离子,它与有机酸天生共同物或螯 合物。 Mn+(aq) + nHR(org) ? MRn(org) + nH+(aq) ? 有机酸萃取金属离子的历程能够看做是水相中的阳离子与 有机酸HA中的H+交流反响。 ? 次要合用于微量以及痕量物资的别离,分歧用于常量物资的 别离,经常使用于痕量组分的萃取光度法丈量。 经常使用的螯合剂---有机弱酸 8-羟基喹啉及衍生物 与多种二价、三价以及少数四价金属离子反响构成 疏水性螯合物。 可用CHCl3萃取。 双硫腙(打萨宗) 与Ag+、Au3+、Bi3+、Cd2+、Hg2+、Cu2+、Co2+、 Mn2+、Ni2+、Pb2+、Zn2+、Tl等金属离子反响构成疏水 性螯合物。可用CCl4萃取。 铜铁试剂(铜铁灵,N—亚硝基苯胲铵, NCP) 与Al3+、Fe3+、Cu2+、Co2+、Ti4+、Zn2+、等多种金属 离子反响构成疏水性螯合物。可用CHCl3萃取。 经常使用的螯合剂---有机弱酸 乙酰丙酮(HAA) 与Al3+、Fe3+、Cu2+、Co2+、In3+、Ga2+等金属离子 反响构成内络盐。可用CHCl3 、CCl四、C6H6萃取。 二乙基胺二硫代甲酸钠( 铜试剂 DDTC) 与Ag+、Bi3+、Cd2+、Hg2+、Cu2+、Co2+、Mn2+、 Ni2+、Fe3+等金属离子反响构成螯合物。 可用CCl4或乙酸乙酯萃取 丁二酮肟 可萃取Ni2+、Pd2+可用CCl4萃取。 萃取速度 1 萃取剂在水相以及有机相中的分派均衡 HL 有 ? HL 水 K D ? [HL]有 [HL]水 … … … …(1) 2 萃取剂在水相中的离解均衡 HL水 ? L?水 ? H ? 水 Ka ? [H ? ]水[L? ]水 … … … …(2) [HL]水 3 被萃取离子以及萃取剂的螯合均衡 nL?水 ? M n? 水 ? MLn水 ?n ? [MLn]水 [M n? ]水[L? ]水n … … … …(3) 4 天生的螯合物在水相以及有机相中的分派均衡 MLn有 ? MLn水 KD ? [MLn]有 [MLn]水 … … … …(4) 全部萃取历程的分派比 D ? 有机相中的M n?的总浓度 水相中的M n?的总浓度 ? CM(有) CM(水) ? [ M [MLn]有 n? ]水 ? [MLn]水 MLn在水相中消融度很小,与[Mn+]比拟[MLn]能够疏忽: D ? [MLn]有 [M n? ]水 把(1).(2). (3).(4)式代入 收拾整顿患上: D ? K D ? ?n ? K n a ? ( [ HL]有 )n K n D [H ? ]水 D ? K ?([[HHL? ]]有水 )n 会商:(1) 分派比与被萃取组分的浓度无关。 (2) 关于统一种被萃取组分、统一种溶剂 以及萃取剂KD、?n Ka KD均为常数。 (3) 如有机相中萃取剂的浓度必然 D ? K ?[H ? ]水?n 萃取前提的挑选 萃取前提根据: D ? KD ??n ? Kan K n D ? ([[HHL? ]]有水 )n 构成螯合物愈不变, ?n愈大 愈易溶于有机溶剂, KD愈大 萃取剂酸性愈强, Ka愈大 萃取剂愈易溶于水, KD’愈小 利 于增 萃大 取有 D 选 萃取剂与萃取的离子构成螯合物不变性好; 择 螯合物易溶于有机溶剂; 萃 取 萃取剂自己酸性强; 剂 萃取剂较易电离以及较易溶于水。 挑选萃取溶剂 ? 普通应使螯合物有较大的消融度; ? 螯合剂有较小的消融度; ? 溶剂的比重与水相差较大; ? 粘度较小; ? 毒性、挥发性较小。 酸度的挑选 D ? K ?[H ? ]水?n 溶液的pH增大,D增大,? 萃取完整。 萃取率与[H+]干系: 设V有=V水 ? E% ? D ?100 D ? K *[H ? ]?n D ?1 ?D ? E ? K *[H ? ]?n 100 ? E lg E ? lg(100 ? E) ? lg K*?npH 以pH—横坐标 E—纵坐标 萃取曲线 例:用氯仿为溶剂,用0.1mol/L 8-羟基喹啉为萃取剂, 萃取Ga3+、In3+、Al3+ 萃取曲线)溶液的pH增大,E%增大,? 萃取完整。 (2)三条曲线外形与斜率完整同样。 (3)三种差别的螯合物开端被萃取时的pH及 萃取完整时的pH差别。 成绩:金属离子别离完整的酸度前提? 普通E%=50%的pH值来表征萃取曲线-E) = lgK*’ + npH (2)E%=50% lgK*’= -npH1/2 (3)lgE - lg(100-E) = npH - npH1/2 凡是能够用萃取曲线的巨细判定能 否别离完整。怎样判定? 组分A、B,当A被萃取≥99%时,B被萃取≦1%,便可 以为A、B别离完整。 EA ? 99%时,pH A ? pH1A/ 2 ? 2 nA EB ? 1%时,pHB ? pH1B/ 2 ? 2 nB ? pH1B/ 2 ? pH1A/ 2 ? 2 nB ? 2 nA ? ? pH B pH1B/ ? pH 2 ? 2 nB A ? pH1A/ 2 ? 2 nA A、B别离完整的前提 nA= 2, nB=2时:ΔpH1/2 ?2 nA= 2, nB=3时:ΔpH1/2 ?1.67 nA= 1, nB=1时:ΔpH1/2 ?4 nA= 1, nB=2时:ΔpH1/2 ?3 nA= 3, nB=3时:ΔpH1/2 ?1.3 A、B别离完整 例 双硫腙为萃取剂,氯仿为萃取溶剂。 各类双硫腙螯合物的萃取曲线+溶液顶用二苯硫腙—CCl4萃取 ? 萃取Hg2+,若掌握溶液的pH即是1.则Bi3+,Pb2+,Cd2+ 不被萃取 ? 要萃取Pb2+,可先将溶液的pH调至4—5,将Hg2+,Bi3+ 先撤除了,再将pH调至9—10,萃掏出Pb2+ 3.1.3.2构成离子缔合物的萃取系统 例:用萃取FeCl3——佯盐萃取 水相中的反响: Fe(H2O)63++4Cl- Fe(H20)2Cl4-+4H2O Fe(H20)2Cl4-+2R2O Fe(R20)2Cl4-+2H2O H30++R2O R2OH+(佯离子)+H2O H30++Fe(H20)2Cl4- [H30+·Fe(H20)2Cl4-] R2OH++Fe(R20)2Cl4- [R2OH+·Fe(R20)2Cl4-] R2OH++Cl- [R2OH+·Cl-] (佯盐) 分派反响: [H30+·Fe(H20)2Cl4-]水 [H30+·Fe(H20)2Cl4-]有 [R2OH+·Fe(R20)2Cl4-]水 [R2OH+·Fe(R20)2Cl4-]有 [R2OH+·Cl-]水 [R2OH+·Cl-]有 需求留意的成绩: ?溶液酸度:酸度充足 ?溶剂:RORROHRCOOHRCOOR RCORRCOH ?络阴离子的亲水性以及不变性: 亲水性弱,不变性好 需求留意的成绩: ?盐析感化 1阴离子↑,同离子效应 2削减了水份子与被萃取金属离子的结 合才能 3削弱水的偶极矩感化 需求留意的成绩: ?盐析感化 {盐析剂 易溶于水,不溶于有机溶剂 不发作化学反响 不阻碍测定 铵盐、硝酸盐、硫氰酸盐、卤化物 3.1.3.3 三元络合萃取系统 (1) 构成三元络合物 (C2H5)2N O + N(C2H5)2 C COOH 罗丹明B阳离子 (GaCl4)- 镓的络阴离子 (2) 协同萃取系统 协同萃取感化: 混淆萃取剂同时萃取某一物资时,其分派比 明显大于不异浓度下各单一萃取剂分派比之 以及。 ? 协同效应: D协同?D加以及=D1+D2+… 协萃系数R: R=D协同/D加以及 协同萃取机理 ? 天生了更不变的含有两种以上配位体的可萃物; ? 天生的共同物疏水性更强,更容易进入有机相中。 如零丁阳离子交流萃取反响: Mn+ + n HA (org) ? MAn(org) 参加中性共同萃取剂S后的协同萃取反响: Mn+ +n HA(org) +x S(org) ? MAnSx (org) +n H+ 协同萃取机理—代替机理 ? 假如构成的萃合物中含有自在萃取剂HA,则参加中性萃 取剂S后,S代替HA天生更不变或更疏水的萃合物。 UO22++3HOx(org) ? UO2(Ox)2HOx(org) +2H+ UO2(Ox)2HOx(org)+TOPO(org) ? UO2(Ox)2TOPO(org)+HOx(org) ? 参加强配位体后,也能够部门代替配位数已饱以及的单一 配体萃合物。 Pu(TTA)4(org)+HNO3+TOPO(org) ? Pu(TTA)3?NO3?TBPO(org)+ HTTA 协同萃取机理—溶剂化机理 ? 假如金属的配位数没有饱以及,只要一部门被萃 取剂A配位,剩下的配位部门被水份子占有, 当参加中性萃取剂S后,S代替水份子,构成A 以及S的协同萃取系统。 Y(TTA)3 ?2H2O(org)+ 2TBP(org) ? Y(TTA)3 ?2TBP(org)+ 2H2O 同时利用两种以上萃取剂,大猛进步萃取服从 CF3 CF3 C O O O C CH C S HC U O C O O O PR3 Uo22+-TTA-TBPO S La+与噻吩甲酰三氟丙酮(HTTA)构成的螯合物为La(HTTA)3(H2O)2,参加1, 10—邻二氮杂菲或2,2—联吡啶等杂环萃取剂(以S暗示),它暗示置换上述 螯合物中的水份子构成La(HTTA)3S三元络合物 次要协同萃取系统 系统 差别的二元 协萃系统 不异的二元 协萃系统 三元协萃系统 范例 阳离子交流与中性共同 阳离子交流与胺类协同 中性共同与胺类协同 阳离子交流与阳离子交流 中性共同与中性共同 实例 P204以及TBP萃取UO22+ TTA以及TOA萃取Th4+ TOPO以及TOA萃取Am3+ TTA以及HAA萃取RE3+ TBP以及Ar2SO萃取UO22+ 阳离子交流/中性共同/胺类 P204/TBP/R3N萃取UO22+ 3.1.3.4 中性共同萃取系统 特性: ? 被萃取物在水相中以中性份子情势存在 ? 萃取剂也是中性份子(含有恰当配位基团) ? 被萃取物与萃取剂构成中性共同物 TBP-火油系统从硝酸溶液中萃取硝酸铀酰 ? 被萃取物情势:UO2(NO3) 2 (铀的其余形状如UO22+, UO2NO3+等不被萃取) ? 萃取剂:TBP(磷酸三丁酯) ? 中性共同物: UO2(NO3) 2·2TBP 经常使用的中性共同萃取剂 ? 中性含磷萃取剂: 磷酸酯;膦酸酯;次膦酸酯;膦氧化物; 焦磷酸 酯;膦的有机衍生物 ? 中性含氧萃取剂: 酮,酯,醇,醚等,如MIBK(甲基异丁 基酮) ? 中性含硫萃取剂: 亚砜,硫醚 ? 中性含氮萃取剂:吡啶等。 中性共同萃取举例 ? 萃取强酸:非极性溶剂能够萃取近乎中性份子的弱 酸,但不克不及萃取强酸;极性溶剂(醇,醚,酮,酯) 能够萃取强酸。 如 醚萃取硝酸: 大概 H+ + NO3- + E ? HNO3·E H+ + NO3- + H2O + E ? HNO3·H2O·E 有机相中溶剂化的H+与溶剂或水份子构成氢键。 ? 萃取金属离子 UO22+ + 2NO3- + 2TBP ? UO2(NO3)2·2TBP 萃合物的构造: 3.1.3.5 有机物的萃取 类似相溶准绳: 极性组分易溶于极性溶剂 非极性组分易溶于非极性溶剂 3.1.5 影响萃取的各类身分 (1). 萃取剂浓度的影响 ? 自在(游离)萃取剂浓 度增长,分派系数回升。 ? 自在萃取剂浓度指有机 相中未到场构成萃合物 的萃取剂浓度。 ? 浓度高到必然水平后会 呈现活度系数低落的趋 势。 TBP浓度与UO2(NO3)2分派系数 的干系 影响萃取的各类身分 (2). 酸度的影响 ? 在中性共同萃取系统中,酸度间接影响与金属构成中性 盐的阴离子的浓度。 ? 阳离子交流萃取系统中H+间接以及金属离子合作萃取剂。 (3). 金属离子浓度的影响 金属离子浓度较低的状况下,对萃取险些无影响,但当 金属离子浓度很高时,会招致有机相中游离萃取剂浓度 低落,从而低落分派系数。 影响萃取的各类身分 (4). 盐析剂的影响 盐析征象:使患上金属分派系数回升的征象。 ? 盐析剂常常含有与被萃物不异的阴离子,参加盐析剂 将发生同离子效应,使分派系数回升。 ? 因为盐析剂的水合感化,使患上水相中的一部门水成为了 它们的水合水,从而低落了自在水的浓度。 影响萃取的各类身分 (5). 温度的影响 ? 次要看萃取反响是吸 热仍是放热反响。 温度对TBP萃取铀的影响 有机相:0.35 mol/L TBP 水相:0.1 mol/L UO2(NO3)3,1mol/L HNO3 影响萃取的各类身分 (6) 样品溶液中杂 质离子的影响 ? 水相中存在的能 与金属离子共同 的阴离子会抑止 (削弱)萃取配 合物的天生 杂质阴离子对铀在TBP平分 配系数的影响 影响萃取的各类身分 (7)萃取剂的影响 萃取剂的构造以及性子间接影响其与金属离子的配位。 (8)浓缩剂的影响 ? 浓缩剂:参加有机相中起消融萃取剂、减小有机相粘度、 抑止乳化等感化的惰性溶剂。 ? 浓缩剂影响萃取剂的聚合。 ? 浓缩剂能够与萃取剂构成氢键。 影响萃取的各类身分 (9)第三相(乳化层)构成的影响 乳化:液体分离在另外一不相溶的液体中的分离系统; 乳浊液:液体杂质以细小珠滴分布在液体溶剂中的一 种分离系统,是热力学不不变系统。 发生乳化的缘故原由: ? 萃取过程当中猛烈振动,出格是含脂肪的样品; ? 温度越低、有机相粘度越大、离子浓度越高, 越易发生乳化。 破乳办法 普通破乳办法: ? 短工夫静置; ?加破乳剂改动溶剂机能或化学均衡; ? 用缓冲剂调理pH; ? 用电解质调理离子强度。 高度乳化对策: ? 离心破乳。2000r/min,2min; ? 无水硫酸钠研磨法破乳; ? 蒸干法。蒸干后再用有机溶剂萃取。 中、轻度乳化对策 中度乳化对策: ? 电解质破乳。参加无机盐,进步系统中水比拟重使 两相分层。破乳率与参加电解质的量成反比。 ? 参加1mol/L的盐酸。 ? 无水乙醇消融两相液滴。 ? 无水硫酸钠漏斗过滤。 轻度乳化对策: ? 玻璃棒搅动,减弱吸附感化。 ? 静置必然的工夫后,可天然分层。 考虑题 1. 为何用持续萃取数次的办法,要到达单次萃取一样的 萃取率,只要用较大批的有机溶剂? 2. 阐明分派系数、分派比以及别离因数三者的物理意思。 3. 甚么是协萃系统?为何协同效应会明显的进步萃取 服从?举例阐明之。 4. 某有机酸在与水中的分派比是2.50,将5.00g溶于 100mL水中构成水溶液。 (1) 用萃取3次,每一次用量为20mL (2)用60mL萃取1次。 试别离计较残留在水相中酸的克数。 3.2 双水相萃取手艺 Aqueous two—phase extraction ATPE 一般溶剂萃取不容易用于卵白质的别离: ?很多卵白质有极强的亲水性,不溶于 有机溶剂; ?卵白质在有机溶剂相中易变性失活。 双水相萃取征象 1896年 Bei Jerinck 明胶+琼脂 明胶+可溶性淀粉 上相:含大部清楚胶 两相 下相:含大部门琼脂 (或可溶性淀粉) 开展概略 ? 1956年瑞典lund大学的Albertsson传授对双水相系 统停止比力体系研讨,为双水相萃取体系的开展奠 定了实际根底。 ? 1978年Kula传授将双水相萃取手艺用于酶的大范围 别离纯化,建成为了一套产业安装。 ? 双水相萃取可别离各类生物大份子、重金属离子以 及小份子,如抗生素、氨基酸以及动物的有用身分等 的别离纯化。 双水相萃取的根本特性 ? 两相的性子不同较小; ? 两相的界面张力很小: 前提平以及,系统拥有生物亲以及性 所需溶液少,操纵便利 别离疾速,步调烦琐 操纵易掌握 可停止萃取性的生物转化 根本观点以及分类 ? 双水相体系:某些有机物之间或有机物与 无机盐之间,在水中以恰当浓度消融后形 成的互不相溶的两相或多项体系; ? 分类: 聚合物-聚合物-水体系:聚合物份子的空间 障碍感化 聚合物-无机盐-水体系:盐析感化 3.2.1 双水相的构成 ? 两种聚合物溶液互相混淆,分层或 混淆成一相取决于: 系统熵的增长; 份子间感化力。 ? 大份子间的混淆,份子间感化力占 主导职位而决议混淆成果。 双水相的构成 聚合物的不相溶性:两种聚合物份子间有斥力存在(某种份子 期望在它四周的份子系同种份子而非异种份子),到达均衡后, 就有能够分红两相,两种聚合物别离进入到一相。 0.39%葡聚糖 0.65%甲基纤维素钠 2.2%葡聚糖水溶液 98.96%水 等体积的0.72%甲基纤 维素钠水溶液 混淆静置 1.58%葡聚糖 0.15%甲基纤维素钠 98.27%水 3.2.2 相 图 a 系线 b 两相区 双节线 两相区 系线 均相区 双节线 均相区 临界点 两水相构成的 前提以及定量干系 研讨至多的多少种典范双水相体系 聚乙二醇(PEG) 聚丙二醇(PPG) A 聚乙烯醇(PVA) 葡聚糖(Dex) 聚蔗糖(Ficoll) 羟丙基葡聚糖 聚乙二醇(PEG) 聚乙烯醇(PVA) 葡聚糖(Dex) 聚乙烯吡咯烷酮 B 硫酸葡聚糖酸钠 聚丙烯乙二醇 羧甲基葡聚糖酸钠 甲基纤维素 C 羧甲基葡聚糖酸钠 羧甲基纤维素钠盐 硫酸钾,硫酸铵, D 聚乙二醇 硫酸钠,硫酸镁, 磷酸盐 酒石酸钠 虎魄酸钠,柠檬酸纳 E 聚乙二醇 乙二醇单丁酯 葡聚糖 丙醇 A, 二者均为非离子性聚合物, B, 一种非离子性聚合物,另外一种为带电荷的聚电解质 C, 二者均为聚电解质, D, 一种聚合物,另外一种为盐。 E, 一种聚合物,另外一种为有机小份子 双水相体系的分类 根据物资在双水相体系的分派感化范例,可分为空间 排阻分派、电化学分派、构型相干性分派、亲以及分派、疏 水份配以及手性分派等范例。 分派范例 空间排阻分派 电化学分派 构型相干性分 配 亲以及分派 疏水份配 手性分派 典范相体系 PEG/EDX PEG/盐 染料-PEG/DEX 烷基-PEG/DEX 手性配基PEG/DEX 影响身分 相体系身分 溶质性子 聚合物份子巨细 外表积 相界面静电位 外表电荷 聚合物份子空间构 型 配基亲以及机能 相间疏水性差别 空间构型 特异的亲以及位点 外表疏水性 聚合物光学活性 光学活性 次要可调身分 聚合物份子量、浓度 pH、盐品种、聚合物 电荷性子 聚合物份子量、浓度、 pH、温度 配基品种、浓度、pH 聚合物份子量、浓度、 疏水性改性 聚合物的光学活性 3.2.3 影响分派均衡的参数 ? 成相聚合物的浓度: 靠近临界点,卵白质平均分派于两相,K靠近1; 成相聚合物总浓度增长,体系阔别临界点,两相性子 不同增大,卵白质趋势一侧分派,K或大于1,或减 小低于1。 pH值对分派系数K的影响 K 0.8 0.6 0.4 0.2 0 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 pH pH值: 改动盐的解离水平 (如磷酸盐),进而 改动相间电位差。 pH 对磷酸化酶的分派系数的影响 相体系:7.2%PEG4000/6.7%Dex T500,200mM 缓冲液 ◆ PO43- ■ Tris 分派系数K 聚合物份子量的影响 4 3 2 1 0 0 10000 20000 30000 40000 PEG均匀份子量 PEG 均匀份子量对分派系数的影响 ◆亮氨酰基-tRNA 分解酶,9.2%PEG/6.3%DexT200,73妹妹ol/LK3PO4,pH7.8 ■ 1,4-葡聚糖磷酸酶,9.3%PEG/7.0%DexT500,50妹妹ol/LK3PO4,pH7.8 ▲普鲁兰酶,12%PEG/1.0%DexT500,100妹妹ol/LNa3PO4,pH7.5 3.2.3 影响分派的参数 ? 温度:影响相图,影响分派系数。 ? 荷电PEG作为成相聚合物: 在聚合物上引入电荷可增大两相间的电位差。 ? 盐类 ? pH值 盐浓度对分派系数K的影响 logK 0.6 0.4 0.2 0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1 0 20 40 60 80 100 120 NaCl浓度(妹妹ol) 盐类的影响: 在两相间构成电 位差,对带电生 物大份子发生很 大影响。 NaCl 对溶菌酶以及卵卵白分派系数的影响 ◆溶菌酶■卵卵白 体系:8%PEG4000/8%DexT500, 0.5妹妹ol/L 磷酸钠,pH6.9 pH值: 改动卵白质所带的电 荷的性子以及巨细,这 是与卵白质的等电点 相干的; PEG/盐体系的分派系数的调理 体系特征的调理 目标卵白的调理 1. pH>pI 富含 PEG 相 2.增长盐浓度 3.减小PEG 份子量 4.分离亲以及配基 进步 K 值 进步 K 值 酶 1.增长外表疏水残基 2.削减外表氨基酸侧链数 3.增长外表羧基侧链数 1.增加中性盐 2.pH<pI 3.增大 PEG 份子量 低落 K 值 低落 K 值 1.削减外表疏水残基 2.增长外表氨基酸侧链数 3. 削减外表羧基侧链数 富含盐相 3.2.4 双水相萃取手艺的使用 ? 次要用于胞内酶的提取、精制; ? 用双水相萃取手艺处置细胞匀浆液: 可便利撤除了细胞碎片,使酶获患上精制。 ? 卵白质在大都状况下收率能达90%; 从微生物细胞萃取的酶 酶 滥觞 相构成 生物物资 分派 产率 纯化 浓度(%) 系数 (%) 倍数 异亮氨酰基-tRNA分解酶 大肠杆菌 PEG/盐 20 3.6 93 2.3 富马酸酶 PEG/盐 25 3.2 93 3.4 天冬氨酸酶 PEG/盐 25 5.7 96 6.6 青霉素酰化酶 PEG/盐 20 2.5 90 8.2 β-半乳糖苷酶 PEG/盐 12 62 87 9.3 α-葡萄糖苷酶 啤酒酵母 PEG/盐 30 2.5 95 3.2 葡萄糖-6-磷酸脱氢酶 PEG/盐 30 4.1 91 1.8 醇脱氢酶 PEG/盐 30 8.2 96 2.5 己糖激酶 PEG/盐 30 - 92 1.6 富马酸酶 PEG/盐 25 - 83 4.6 葡萄糖异构酶 链霉菌 PEG/盐 20 3.0 86 2.5 普鲁兰酶 肺炎克雷伯氏菌 PEG/Dex 25 3.0 91 2.0 磷酸化酶 PEG/Dex 16 1.4 85 1.0 ( 续前 ) 亮氨酸脱氢酶 D-乳酸脱氢酶 球形牙孢杆菌 PEG/粗 Dex 20 9.5 98 2.4 乳杆菌 PEG/盐 20 4.8 95 1.5 L-2-羟基异癸酸脱氢酶 乳杆菌 PEG/盐 20 10 94 16 D-2-羟基异癸酸脱氢酶 干酪乳杆菌 PEG/盐 20 11 95 4.9 NAD-激酶 纤维二糖乳杆菌 PEG/盐 20 - 100 3.0 亮氨酸脱氢酶 蜡状牙孢杆菌 PEG/盐 20 15 98 1.3 富马酸脱氢酶 产氨短杆菌 PEG/盐 20 3.3 83 7.5 葡萄糖-6-磷酸脱氢酶 明串珠菌 PEG/盐 35 6.2 94 1.3 甲酸脱氢酶 假丝酵母 PEG/盐 33 4.9 90 2.0 甲酸脱氢酶 甲醛脱氢酶 异丙醇脱氢酶 PEG/粗 Dex PEG/粗 Dex PEG/盐 20 7.0 91 nd 20 11 94 nd 20 19 98 2.6 酰基芬芳酰氨酶 荧光假单孢菌 PEG/盐 15 30 95 3.0 多步双水相萃取别离纯化的酶 酶 滥觞 L-2-羟基异癸酸脱氢酶 D-2-羟基异癸酸脱氢酶 D-2-羟基异癸酸脱氢酶 富马酸酶 天冬氨酸酶 α-1,4-葡聚糖磷酸化酶 亮氨酸脱氢酶 甲酸脱氢酶 亮氨酸脱氢酶 D-乳酸脱氢酶 青霉素酰化酶 普鲁兰酶 葡萄糖脱氢酶 葡萄糖-6-磷酸脱氢酶 富马酸酶 天冬氨酸β-脱羧酶 β-滋扰素 乳杆菌 干酪乳杆菌 酒明串珠菌 产氨短杆菌 大肠杆菌 肺炎克雷伯氏菌 球形牙孢杆菌 纤维二糖乳杆菌 蜡状牙孢杆菌 明串珠菌 大肠杆菌 肺炎克雷伯氏菌 芽孢杆菌 明串珠菌 啤酒酵母 德阿伦哈假丝酵母 人成纤维细胞 萃取 总纯化 总收 阐明 步调 倍数 率(%) 2 24 80 2 7 85 2 3.7 77 2 22 75 除了多糖 3 18 82 除了滋扰的富马酸酶 2 2.5 81 除了糖基转移酶 2 3.1 87 除了多糖以及核酸 3 4.2 78 2 2.4 89 2 1.9 91 2 10 78 4 6.3 70 除了α-淀粉酶以及卵白酶 3 33 83 除了核酸以及多糖 2 5 80 2 13 77 3 6 78 除了多糖以及核酸 1 350 在医药产业中的使用 ? 从发酵液中将丙酰螺旋酶素与茵体别离后停止提取, 可完成全发酶液萃取操纵。 ? 接纳PEG/Na2HPO4系统,最好萃取前提是 PH=8.0~8.5,PEG2000(14%)/Na2HPO4(18 %), 小试收率达69.2 %,比较的乙酸丁酯萃取工艺的收 率为53.4%。 丙酮以及乙醇双水相萃取、荧光法测定痕量维生素B2 丙酮- 硫酸铵-水以及乙醇-硫酸铵-水系统双水相萃取 萃取率别离为97.16 %~98.14 %以及94.12 %~95.15 %; 检出限别离为0.031 以及0.041μg 该办法已成服从于片剂以及打针液中维生素B2 的测定 考虑题 ? 双水相系统是如何构成的?萃取道理? ? 双水相萃取的影响身分有哪些? 其余萃取新手艺及使用 ? 固相萃取 ? 超临界流体萃取 ? 胶团萃取 ? 溶剂微胶囊萃取 ? 亚临界水萃取 ? 浊点萃取 固相萃取 固相萃取:以固体吸附剂作牢固相,将目的 物或滋扰物吸附到牢固相中,使目的物与基 体或滋扰组别离离的一种样品前处置手艺。 ? 操纵与柱层析(色谱)相似。 SPE小柱 柱层析 固相萃取的特性(与溶剂萃取比) ? 操纵简朴、倏地; ? 削减乳化征象; ? 可处置大批样品; ? 不需求利用大批有机溶剂; ? 使用样品工具非常普遍。 固相萃取道理 ? 发作在牢固相以及活动相之间的物理历程,其本质就是液相 色谱别离历程,只不外用于样品前处置的别离请求不是很 高,只要将大批基体物资或其余滋扰组分与被测物别离, 即对柱效的请求不高。 ? 同液相色谱平分离柱的道理同样,固相萃取也是基于待测 组分与样品基体在牢固相上吸拥护分派性子的差别来停止 别离的。 固相萃取的目标与请求 ? 待测组分在牢固相上没有保存—从样品中撤除了大 量基体; ? 待测组分结实地吸附在牢固相上—从庞大基体中 将待测组别离离富集进去; ? 与液相色谱差别的是,固相萃取其实不需求出格好 的峰形以及相称短的阐发工夫。 固相萃取的次要萃取形式 ? 与LC别离形式不异,有正相固相萃取、反相固相萃取、吸 附固相萃取以及离子交流固相萃取; ? 差别的萃取形式所利用的牢固相差别; ? 牢固相挑选准绳也与LC不异,次要根据被测物以及基体物资 的性子,被测物极性与牢固相极性越类似,则被测物在固 定相中的保存就越强; ? 固相萃取所用的牢固相也与LC经常使用的牢固相不异,只是粒 度稍大一些(约30-50?m)。 正相固相萃取 ? 接纳极性牢固相,可从非极性溶剂样品中萃取有机酸、 碳水化合物以及弱阴离子等极性物资。 ? 被萃取的极性化合物在牢固相上保存的强弱取决于其极 性基团与牢固相外表极性基团之间的互相感化(氢键、 ?-?键、偶极间互相感化等)。 ? 牢固相次要是以硅胶为载体的二醇基、丙氨基小柱。 反相固相萃取 ? 接纳非极性或弱极性牢固相,合用于萃取从非极性至 中等极性的化合物; ? 使用工具最普遍,是样品前处置中利用至多的一种固 相萃取形式; ? 被萃取物与牢固相间次要是基于范德华力以及色散力的 疏水互相感化; ? 利用的牢固相次要是在硅胶载体外表键合了疏水性烷 烃,如十八烷、辛烷、二甲基丁烷。 离子交流固相萃取 ? 接纳离子交流剂牢固相,用来萃取有机以及无机离子性 化合物,若有机碱、氨基酸、核酸碱、离子性外表活 性剂等。 ? 被萃取离子因与牢固相外表的离子交流基团之间的静 电互相感化而保存,所用离子交流剂凡是是在硅胶载 体外表接上季铵基、磺酸基、碳酸基等。 吸附固相萃取 ? 以吸附剂(氧化铝、硅胶、石墨碳质料、大孔吸附树脂 等)作牢固相; ? 除了石墨碳质料以及大孔吸附树脂也能够萃取非极性物资外, 吸附固相萃取次要用于极性化合物的萃取。 ? 吸附固相萃取在样品前处置中的使用也相称普遍。 手工SPE操纵 ? 残存硅醇基 ? 非极性牢固相凡是接纳封尾手艺将硅胶外表的残存硅醇基 屏闭,但极性或离子交流牢固相凡是不封尾。 ? 封尾水平十分主要,由于残留硅醇基对化合物的保存以及洗 脱起着不成无视的感化。即便接纳最严厉的封尾办法,也 只能将键合相构成后盈余的70%的硅醇基团封住。因而, 那些残留硅醇基还会在待测组分的别离中阐扬感化。 残存硅醇基的感化 ? 在pH小于2时,硅醇基不带电荷;pH大于2时,硅醇基逐步 离解而带负电荷,从而影响萃取。 ? 静电互相感化比疏水互相感化更强,因而,假如存在混淆 保存机理,必需采纳步伐减小或扩展残留硅醇基的影响。 例:固相萃取法萃取胺时,带正电荷的胺与带负电荷的硅醇 基构成非共价键,很难离解。为了低落硅醇基的影响,最 好挑选封尾的牢固相。 ? 残留硅醇基可用三乙胺或醋酸铵等合作碱来屏障。 残存硅醇基的操纵 ? 利用没有封尾的牢固相以及pH≥4的缓冲溶液以包管残存硅醇 基离子化。保举接纳缓冲溶液作为二级调理溶剂是由于水 的pH值是颠簸的,并且没有缓冲才能。 例:(血浆中舒喘宁的测定):未封尾的硅胶萃取小柱先用甲 醇以及水活化,血浆流经萃取柱,带正电荷的舒喘宁经由过程与 硅醇基的互相感化被萃取在柱上。先用水而后用乙腈冲刷 牢固相以消弭有能够发生滋扰的身分。最初用含有0.5%醋 酸铵的甲醇溶液将舒喘宁从萃取柱上洗脱下来,作为后续 阐发的样品。 互相感化能 ? 待测组分能够经由过程氢键、偶极-偶极互相感化、疏水份散力、 静电互相感化等机理保存到牢固相上。在萃取中,这些感化 机理能够零丁存在,也能够多类别离机理同时存在。理解是 哪些力在起感化,有益于制定殊效的别离办法。 ? 各类键协力的能量相差较大。疏水键合能(偶极-偶极,偶 极-引诱偶极,分散互相感化):1~10kcal/mol;极性基团 间的氢键:5~10 kcal/mol,这品种型的互相感化在硅胶表 面发作的时机较多。相反电荷间的离子或静电互相感化: 50~200 kcal/mol。 SPE柱的添补 筛板 筛板 筛板 固相萃取根本操纵步调 活化:甲醇等 活化,并用水 或缓冲液均衡 载样: 洗濯:用水或 缓冲液洗去弱 保存杂质以及基 体 洗脱:用溶 剂或HPLC流 动相洗脱目 标物资 有机溶剂(甲醇)润湿柱子的目标 ? 消弭萃取柱中能够会滋扰待测组分的有机杂质; ? 翻开碳链,增长萃取柱与待测组分互相感化的外表积, 也就是凡是所说的活化。假如不断止这一步,就会削减 待测组分的保存,影响收受接管率,并且有能够呈现滋扰峰。 用纯水或适宜的缓冲溶液冲刷吸附床将消弭过多的甲醇, 调理柱子的外表,为样品的负载作筹办。 例1. 人血清中胆汁酸的SPE(后续HPLC测定) ? 活化:SPE柱(ODS)顺次用5ml甲醇以及5ml水预处置; ? 上样:100μL血清样品中参加4ml 0.4mol/L NaHCO3上样; ? 洗濯:样品经由过程柱子后,用20mL水冲刷; ? 洗脱:用2mL甲醇将胆汁酸洗脱下来。 ? 稀释或复溶:在45℃下用N2将洗脱液吹干,1mL丙酮复溶; ? 衍生化:UV衍生; ? 阐发:取20μL样品做HPLC阐发(ODS柱)。 例2:紫衫醇SPE (利用Sep-Pak C18硅胶柱) ①活化: 往柱中顺次参加 1 0ml乙酸乙酯、甲醇以及 0.01mol/L pH5.0的 乙酸铵水溶液并抽干。 ②样品上柱: 将100mg红豆杉浸膏消融于40%~60%的甲醇/乙酸铵水溶液后 加到柱中,抽干。 ③杂质淋洗: 先用10ml的含20%甲醇的乙酸铵缓冲液淋洗并抽干,而后用 10ml含60%甲醇的乙酸铵淋洗。 ④紫杉醇洗脱 :在淋洗好的柱子中参加10ml含80%甲醇的乙酸铵,搜集洗脱 液,减压蒸干.紫杉醇的质量掌握可用HPLC阐发。 固相微萃取(SPME) 纤维针 ? SPME安装相似色谱进样针,针头 (石英纤维头)表面面涂有高份子 涂层,有机阐发物遵照“类似相溶” 道理被萃取富集到固相涂层。 ? 称为Fiber SPME(纤维针式SPME)。 ? SPME凡是与色谱在线联用。是集进 样、萃取、稀释功用于一体的样品 前处置手艺。 样品 搅拌子 Fiber-SPME SPME的开展汗青 ? 1989年,Pawliszyn 提出 ? 1993年,商品化Fiber-SPME ? 1993年, In-Tube-SPME-GC ? 1996年,商品化Fiber-SPME-HPLC ? 1997年,商品化Fiber-SPME-GC ? 1997年,In-Tube-SPME-HPLC ? 1999年,Pat Sandra 提出SBSE手艺 ? 2001年,一种新情势In-Tube-SPME-GC SPME实际根底 均衡实际:萃取实现时,目的溶质在涂层以及样品之间达 到分派均衡。这将需求消耗较短工夫。 n ? k fs v f c0vs k fsv f ? vs n ? k fsv f c0 n: 涂层中目的物吸附量 Kfs:溶质在两相中的分派系数 Vf: 涂层体积 Vs: 样品的体积 C0:样品中待阐发物资的初始浓度 成绩:定量阐发时尺度品是 否需求颠末SPME步调? 非均衡实际 萃取时目的物吸附无需到达分派均衡,只需保持萃取前提 (工夫、温度、搅拌速率等)不异,涂层对目的物的吸附 量(n)反比于样品中目的物的初始浓度(C0) n ? ? ?1 ? ?? ? exp ??? ? A 2m1m2kv f m1vsv f ? ? 2m1m2vs 2m2kvsv f t ?? ?????? kv f vs kv f ? vs c0 n ? Kk fsv f c0 A:涂层的外表积 m1,m2:阐发物在两相的质量转移系数 (m=D/δ,D分散系数;δ:涂层厚度) t:提取工夫 纤维针式固相微萃取(Fiber-SPME) 130 Fiber-SPME的特性 ?构造简朴,操纵便利; ?萃取速率较快; ?倒霉用有机溶剂; ?合适现场采样; ?撑持质料较多。纤维萃取头易折断,厥后又 开展了不锈钢、陶瓷、金属丝、碳质料等撑持 体质料。 ?涂层易散失; ?反复性较差。 In-tube-SPME(管内SPME) ? 在石英毛细管(GC毛细管柱)表里表涂层。 ? 较Fiber涂层更薄、萃取外表积更大。 ? 静态萃取较动态萃取方法利用更多,易与色谱联用。 ? 用打针器吸入样品,萃取均衡后,将阀 切换至采样地位,以恰当溶剂解吸,将解 吸溶液转移到样品管中,再切至进样地位。 In-tube-SPME-GC 加热解吸 GC柱温箱 In-tube-SPME-HPLC SBSE(固相微萃取搅拌棒手艺) ? 1999年由Pat sandra 提出。用吸附搅拌棒替代纤维萃取头。 吸附棒凡是为内有铁芯的玻璃棒,玻璃棒外表再笼盖萃取涂层 (溶胶-凝胶法)。 ? 涂层较厚,萃取容量较着增大,富集能 力优于纤维头,合适痕量样品以及庞大基体。 ? 目的物从样品分散进入涂层较慢。 ? 商品萃取棒凡是是将用 PDMS制成的橡胶管套在铁 芯玻璃棒外。 SBSE手艺的特性 长处: ? 萃取牢固相的含量大 ? 本身实现搅拌,制止合作吸附 ? 使用范畴广 缺陷: ? 需求特制的解吸器 ? 萃取所需均衡工夫长 固相微萃取膜(SPMEM) ? 将涂层质料平均地涂在铝铂、玻璃板上,构成膜状萃 取涂层。 ? 吸附容量大。经由过程增大膜面积来增大吸附容量。 ? 不需求特地装备,本钱低。 ? 膜凡是一次性利用,制止了穿插净化。 ? 因为缺少大致积GC进样口或热剖析池,凡是接纳溶剂 剖析,因而膜必需耐有机溶剂。 ? 膜的厚度以及巨细难以精确掌握,用于定量阐发较难。 金属丝管内固相微萃取(Wire-in-tube SPME) ? 在in-tube SPME的萃取毛细管中插入一根不锈钢丝, 毛细管的内体积明显削减。用这类构造能够患上到更有 效的萃取。 ? 在一根长20cm,内径0.25 妹妹的DB-1聚二甲基硅氧烷 涂层毛细管中插入一根一样长度的内径为0.20妹妹的不 锈钢丝组成萃取器件,与μ-HPLC联用测定了人尿中的 抗烦闷药物。该办法在体积稳定的状况下,增大了萃 取打仗面积,进步了萃取服从息争吸服从。 纤维管内固相微萃取(Fiber-in-tube SPE-HPLC) ? 用聚合物细丝作萃取介质,多少百根聚合物细丝纵向填进一 个短的聚醚醚酮(PEEK)或聚四氟乙烯(PTFE)毛细管中。 ? 相对开管式in-tube SPME手艺,因为增大了萃取打仗面, 萃取率较着进步。 ? 在细丝外表涂覆聚合物涂层能够进步萃取服从。如在细丝 外表涂覆苯基(5%)/甲基(95%)聚硅氧烷,萃取二己基邻 苯二甲酸酯(DHP)、二-2-乙基-己基邻苯二甲酸酯(DEHP) 以及二辛基邻苯二甲酸酯(DOP) 的萃取服从比没有涂层时高 很多。 胶团萃取 1.根本观点 ? 胶团(胶体)萃取—被萃取物以胶体或胶团情势被萃取。 胶体萃取也能用于无机物的别离,但使用较少。 如:氯仿(或CCl4)萃取胶体金; 或氯仿萃取胶体银或硫酸钡。 ? 正向微胶团:在水溶液中参加外表活性剂到达必然浓度时, 会构成外表活性剂会萃体(胶团),在这类胶团中,外表 活性剂的极性头朝外(向水),而非极性尾朝内。 反向微胶团 与正相微胶团相反,当向 非极性溶剂中参加外表活 性剂到达必然浓度时,会 构成憎水非极性尾朝外 (向溶剂),而极性头 (亲水基)朝内的胶团。 胶团巨细在毫微米级。 正向微胶团 反向微胶团 生物物资对别离系统的请求严厉 ? 因为在别离过程当中生物物资简单被毁坏,许多凡是的 别离办法(如蒸馏)难以接纳。 ? 因为生物样品普通粘度较大,过滤以及超滤等也艰难。 ? 因为生物物资(卵白质)的亲水憎油性,使其难溶于 普通有机溶剂;分歧适凡是的水相/有机溶剂相系统。 ? 因为生物物资间接与有机溶剂打仗会惹起变性。应尽 能够制止间接打仗。 对生物物资萃取所用溶剂的请求 ? 能消融卵白质并能与水份相,不毁坏卵白质生物功用。 ? 反向微胶团对生物物资的消融 反向微胶团中有一个极性中心,它包罗了外表活性剂的极 性头构成的表里表,均衡离子以及水。此极性中心又称“水 池(water pool)”,池塘能够消融极性份子,因而,极 性的生物份子就可以够溶于有机溶剂而不间接打仗有机溶剂。 2.卵白质的消融模子 ? 水壳模子 卵白质居于“池塘” 中间,水壳层则庇护 了卵白质,使其生物 活性不会改动。 ? 陆九芳p125a ? 卵白质亲水基插入 反向微胶团中 仅卵白质的亲水基插入胶 团外部的“池塘”中,而其 亲脂基团露在胶团里面,与 外表活性剂的疏水剂或有机 溶剂的碳氢部门打仗。 ? 吸附模子 卵白质份子吸附在 胶团外部由外表活性 剂亲水头构成的亲水 壁上。 ? 陆九芳p125c ? 消融模子 卵白质被多少个胶团包 围而消融于外表活性剂 胶团,胶团的非极性尾 与卵白质的亲脂部门直 接感化。 ? 陆九芳p125c 水壳模子是比力公认的卵白质消融机理 ? 胶团中水含量(?0) 非极性溶剂中水的浓度 ?0 ? 外表活性剂的浓度 ? “池塘”中的水与一般水有所差别,出格是当?0相称 低(如?010)时,其冰点凡是低于00C。 ? 卵白质外表的电荷与微胶团表里表的电荷之间的静电 感化对卵白质的消融起主要感化。 3.影响胶团萃取的次要身分 外表活性剂以及溶剂品种对胶团萃取的影响 ? 外表活性剂多接纳AOT(虎魄酸二(2-乙基己基)酯磺酸 钠)? 阴离子外表活性剂 AOT作为反向微胶团的外表活性剂的长处 ? 所构成的胶团的含水率高(?0为50-60),比季铵盐高 一个数目级以上; AOT构成反向微胶团时,不需求助外表活性剂。 ? 有机溶剂凡是接纳异辛烷。外表活性剂AOT能疾速溶于 有机溶剂,也能溶于水而构成液晶态(非球状)胶团。 水相pH值对胶团萃取的影响 ? 卵白质为两性份子,各类卵白质有肯定的等电点(pI), 当pHpI时,卵白质荷正电,AOT为阴离子外表活性 剂,所构成的反向胶团表里表荷负电,卵白质份子与 胶团表里表感化强,构成不变的含卵白质的微胶团。 ? 当pHpI时,卵白质份子以及外表活性剂表里表都荷负 电,互相排挤,卵白质难溶于胶团中。 ? pH太低时,卵白质会蜕变,消融度也低落。 pH值对卵白质消融度的影响 离子强度对胶团萃取的影响 离子强度增长, 减小了卵白质的表 面电荷与微胶团内 外表电荷的互相作 用,从而低落卵白 质在胶团中的消融 度。 ? 陆九芳p127-320 4. 胶团萃取别离历程 制备含卵白质的反向微胶团的三种办法 ? 相转移法:将含卵白质的水相以及含外表活性剂的有机溶 剂相打仗,在迟缓搅拌下,部门卵白质转入有机相。此 历程较慢,终极获患上的含卵白质有机相是不变的。 ? 注入法:向含外表活性剂的有机相中注入含卵白质的水 溶液。此历程较快,操纵也很简朴。 ? 消融法:合用于水不溶卵白质。将含水的反向微胶团的 有机溶液与卵白质固体粉末一同搅拌。 制备含卵白质的反向微胶团的三种办法 胶团萃取实例:胶团萃取别离3种卵白质(核糖核 酸酶、细胞色素C、溶菌酶) 外表活性剂:AOT;有机相:异辛烷 操纵离子强度以及pH值调理卵白质的消融度差别。 ? pH=9,[KCl]=0.1M时,核糖核酸酶不溶于胶团,留在水相。 ? 进入有机相胶团中的细胞色素C以及溶菌酶用pH=9,[KCl]=0.5M 的水溶液反萃取,只要细胞色素C进入水相。 ? 仍留在有机相中的溶菌酶再用pH=11.5,[KCl]=2.0M的水相反 萃取。 ? 陆九芳p128-323 核糖核酸酶不 溶于胶团,留 在水相。 反萃取,只要 细胞色素C进 入水相。 反萃取

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