生物工程下游技术无机基质高效色谱填料学习PPT教案.pptx
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-12 格式:PPTX 页数:61 大小:1.8MB 金币:10 举报 版权申诉
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第十一章无机基质高效色谱填料微孔型大孔型硅胶可控孔径玻璃其它:氧化铝、氧化锆、氧化钛、碳和石墨微球。制备:制成适宜的球形或无定形颗粒,化学键合或涂层法改性。一.硅胶:①表面含丰富硅醇基或硅羟基,可化学键合或改性;②表面存在大量物理吸附水,增加处理或修饰复杂性。1.化学性质:多孔二氧化硅化学性质稳定,pH适应范围1-9,安全pH范围为2-8。晶型二氧化硅表面可能仅有自由硅羟基;无定形硅胶则有自由硅羟基、邻位硅羟基、氢键结合水或物理吸附水。物理吸附水的去除---是硅胶衍生反应中不可或缺的一步。因为物理吸附水与硅羟基竞争硅烷化试剂的反应,可能引起键合率的降低和非特异性吸附的增加,降低填料的性能。一般通过加热或真空下热处理去除物理吸附水。2.物理性质:颗粒的形状大小、孔的结构、孔径及其分布、总孔容、比表面积、高机械强度3.多孔硅胶的制法:将水玻璃(硅酸钠水溶液)酸化,形成SiO2胶体溶液,以各种方法聚集成球形粒子,并转化成干胶;另外,也可利用正硅酸酯的缩聚和SiO2气溶胶水溶液喷雾干燥法。粒度分布及杂质的控制是难点!堆砌硅珠法二.可控孔径玻璃:含硼的Na2O-B2O3-SiO2系玻璃,热处理时会相分离,生成溶于酸的Na2O-B2O3相及不溶于酸的高硅相。以酸处理的方法,将酸可溶相浸析出来,剩下的高硅相就成了可控玻璃(SiO2)。控制玻璃的组成及处理条件可控制生成可控孔径玻璃的孔径、孔容及比表面积。1.化学性质:表面具有游离硅羟基,可以通过各种化学修饰而得到不同官能团的表面。缺点:游离硅羟基可能导致非特异性吸附及蛋白质失活;适应的pH范围有一定的局限;制造成本较高。2.物理特性:机械强度高,可耐受剧烈、反复的处理和操作,耐压力强。孔径分布窄而均匀。3.制造:采用普通玻璃制造工艺:精细选择并控制适宜的相分离温度与时间。孔径一般控制在25nm到100nm为宜。三、其它氧化铝:主要是γ-Al2O3,作为色谱固定相,主要用于小分子有机物等的分离。限制其应用的因素在于其难以像SiO2那样通过键合而得到适应不同分离模式的固定相。氧化锆:利用与硅胶键合相类似的方法,可以对其进行表面修饰。第二节硅胶的化学修饰与改性2、氯硅烷与硅羟基的反应:通过氯硅烷可以将各种烷基链引入硅胶表面。氯硅烷包括一氯代型,二氯代型和三氯代型等。P2313、通过烷氧基硅烷与硅羟基的反应:烷氧基硅烷与硅胶进行缩合反应,使硅胶表面带上环氧基或氨基等基团,在此基础上可以很方便地进一步进行反应或修饰。这一键合反应可以在水相,也可以在有机介质中进行。二、包敷与涂层:可通过不同的途径制备稳定的聚合物涂层。常将选择的聚合物、寡聚物或单体以适宜溶剂制成溶液,均匀分布于无机基质的全部表面上,蒸去溶剂后,令高聚物或单体聚合,形成致密的聚合物涂层。亦可将含双键的聚合物涂于硅胶表面,使其表面带上双键,使其于随后涂敷上去的第二单体进行共聚。还可以将含有双键的不饱和聚合物涂于硅胶表面,以自由基引发进一步交联,以获得理化性质更稳定的涂层。三、整体修饰:指利用具有不同官能团的卤代硅烷或烷氧基硅烷的水解、缩聚反应,直接制出空间交联型、含不同R基的硅胶。四、硅烷化试剂:氯硅烷:容易和空气中微量水反应,放出HCl气,对环境造成危害。烷氧基硅烷:对环境和人体的危害性小。广泛应用。各类无机色谱填料第三节正相色谱填料正相色谱≈液固吸附色谱柱填料:吸附剂,表面分布有活性吸附位点;竞争吸附:溶剂-溶质分子,溶质-溶质分子柱内保留时间差异物质分离!1.硅胶吸附色谱中最常用。但样品呈碱性时,会造成严重吸附,溶质峰拖尾或难以洗脱,可选用Al2O3。Al2O3对于不饱和化合物,特别是芳香族化合物多核芳烃的保留能力较强,芳香异构体可得到良好分离。硅胶100-200目2.5KG生产商:Fisher产品价格:4500元(RMB)化学键合固定相:将各种不同有机基团通过化学反应键合到载体表面的一种方法。它代替了固定液的机械涂渍,它的出现是液相色谱法的一个重大突破。它是目前应用最广泛的一种固定相。据统计,约有3/4以上的分离问题是在化学键合固定相上进行的。键合固定相类型:用来制备键合固定相的载体,几乎都用硅胶。利用硅胶表面的硅醇基(Si一OH)与有机分子可成键,即可得到各种性能的固定相。一般分3类:(1)疏水基团如不同链长的烷烃(C8和C18)和苯基。(2)极性基团如氨丙基、氰乙基、醚和醇等。(3)离子交换基团如作为阴离子交换基团的胺基、季镀盐;作为阳离子交换基团的磺酸等。键合固定相成键类型键合固定相的制备(l)硅酸酯(≡Si一OR)键合固定相,最先用于液相色谱。用醇与硅醇基发生酯化反应:≡Si-0H+ROH→≡Si-OR+H20这类键合固定相的有机表面是