全 文 ：第 29卷　第 3期
2008年 9月
内 蒙 古 农 业 大 学 学 报
JournalofInnerMongolia AgriculturalUniversity
Vol.29　No.3
Sep.2008
沙柳 、柠条液化产物的柱层析分离＊
高冠慧 , 　黄金田＊
(内蒙古农业大学林业工程学院 ,呼和浩特　010018)
摘要:　为了进一步对沙柳 、柠条液化产物组分结构的研究 ,本文利用薄层色谱和柱层析结合的方法分别对沙柳 、柠
条液化产物进行分离。首先根据液化工艺正交试验选择出适宜的沙柳 、柠条各自的液化产物;利用薄层色谱法确定
了最佳的洗脱溶剂 ,并分析了不同有机溶剂对液化产物样品在薄层色谱实验中的影响。 根据液化样品的极性 , 选择
硅胶作为固定相 , 洗脱溶剂为石油醚和乙酸乙酯的混合物(2:3, V/V), 进行单向一次性柱层析分离。将分离后的各
组分溶液重结晶精制浓缩后得到沙柳 、柠条液化产物各自较纯的组分 。
关键词:　液化产物;　柱层析;　分离
中图分类号:　S781.4　　　文献标识码:　A　　　文章编号:1009-3575(2008)03-0127-04
SEPARATIONONLIQUEFIEDPRODUCTSOFSALIXPSAMMOPHILAANDCARAGANAINTERMEDIABYCOLUMNCHROMATOGRAPHY
GAOGuan-hui, 　HUANGJin-tian＊
(ColegeofForestryEngineering, InnerMongoliaAgriculturalUniversity, Huhhot　010018, China)
Abstract:　InordertostudyonthestructuresofliquefiedresultantsofSalixpsammophila(S.P)andCaraganaintermedia(C.I),
theliquefiedresultantofS.PandC.IareseparatedbyThin-layerChromatogram(TLC)andcolumnchromatographyinthispaper.
ThefirststeptheoptimalliquefiedresultantsofS.PandC.IareselectedaccordingtotheOrthogonalExperiment.Theeluentisdeter-
minedbyTLCtoanalyzetheeffectofdiferentsolvents.Theoptimalsolventisobtained(themixtureofPetroleumetherandEthylace-
tate(P.E)at2:3, V/V).Thethirdstepisconductedwithacolumnfiledwithsilicagel(thestationaryphase)crossedbythesol-
ventofP.E(themobilephase), whichelutesthesampleaccordingtoitspolarity.Theseparatedsolutionsarerecrystallizedandcon-
centrated;itobtainsthemuchpurecomponentsofS.PandC.I.
Keywords:　Liquefiedresultant;　columnchromatography;　separation
　　层析(chromatography)是根据混合物中 ,溶质在
互不混溶的两相之间分配行为的差别 ,引起移动速
度的不同而进行分离的方法。其分离原理是根据混
合物各组分在互不相溶的两相———固定相与流动相
中吸附能力 [ 1] ,分配系数或其它亲和作用性能的差
异作为分离依据的。
当混合物各组分随着流动相通过固定相时 ,从
物体的细小的多孔的空隙通过 ,并与空隙表面薄膜
互相作用 ,这样在流动相与固定相之间进行反复多
次的分配 ,就使得那些吸附能力或分配系数只有微
小差别的物质 ,在移动速度上产生了较大差别 ,从而
得到分离。结果 ,与流动相分子作用力大的组分 ,首
先从玻璃柱中流出 ,与固定相作用大的组分则后流
出 ,从而使试样内各组分得到分离[ 2] 。对于流动相 ,
选择流动相的基本原则是:极性大的试样用极性较
强的流动相;极性较小的则用低级性流动相 [ 3] 。在
试验中 ,为了获得适合的溶剂极性 ,常采用 2种 、3种
或更多种不同极性的溶剂混合起来使用。
分离物质的方法主要有溶剂提取法 、超临界流
体萃取法 、酶催化精制法 、膜分离和柱层析法等 [ 4] 。
其中 ,柱层析法操作方便 ,易于实现工业化且分离效
果好 ,成为石油 、医药 、生化 、食品 、化工等领域中分
＊ 收稿日期:　2008-01-22基金项目:　内蒙古自然科学基金项目(200508010603)作者简介:　高冠慧(1981-),女 ,硕士研究生 ,主要从事复合材料和新材料制备技术的研究.＊通讯作者:　E-mail:jimtian h@163.com
离产物采用的最基本 、最重要和最有效的实验手段
之一。选择柱层析分离时 ,必须从固定相 、流动相 、
被分离物质三方面综合考虑 ,因此本文根据液化产
物的极性采用硅胶为吸附剂(固定相),石油醚 /乙酸
乙酯按比例混合物为流动相的柱层析法 ,考察得到
了适合的固定相 、流动相配比 、流速等主要的工艺参
数 。
关于木材液化产物的机理和结构进行研究的文
章已有报道 [ 5, 6] 。但利用薄层色谱及柱层析法对沙
生灌木液化产物的组分进行分离 ,并对分离工艺分
析的文章 ,目前国内还未见报道 。
1　实验部分
1.1　试剂与材料
1.1.1　石油醚(60℃ ～ 90℃)、乙酸乙酯 、氯仿 、无水
乙醇 、甲醇(天津市化学试剂三厂生产 ,均为分析纯
试剂)
硫酸 ,分析纯 ,浓度 98%,实验用 37%稀硫酸自
配(天津市翔宇科技贸易公司)
苯酚 ,分析纯(天津四通化工厂生产)
碘 ,分析纯(天津市北方天医化学试剂厂)
1.1.2　硅胶板 G　30mm×100mm(青岛海洋化工
厂生产);0.5mm玻璃毛细管 (自制)
1.1.3　粗孔 Ⅱ号硅胶　层析用 100目 ～ 200目(青
岛海洋化工厂生产)
1.2　沙柳 、柠条液化产物
沙柳(Salixpsammophila)、柠条(Caraganainter-
media)采自鄂尔多斯新街治沙站 ,沙柳和柠条的化
学成分 [ 7, 8]见表 1。将沙柳和柠条粉碎 ,取 20目 ～ 80
目左右的木粉在 105℃下干燥至绝干 ,放入干燥器中
备用。
沙柳 、柠条液化产物 [ 9, 10] :称取定量沙柳 、柠条
的木粉 ,分别在硫酸做催化剂(苯酚重量的 6%)、苯
酚做液化剂(木粉∕苯酚为 1∕ 4, g),并在 120℃、
150℃、180℃高温油浴加热条件下液化 ,生成二者的
液化产物用甲醇稀释过滤 ,取其滤液部分进行浓缩
以备分离用 [ 11, 12] 。
1.3　仪器
液化用仪器:电子天平 、烘箱 、干燥器 、三颈烧瓶
(100ml、250ml)、温度计(100℃、200℃)、冷凝管 、搅
拌器 、油浴锅 、过滤装置。
层析柱:Υ30 mm×500mm玻璃柱(自制)
旋转蒸发仪 (V-3000S产品型号)北京欣旺德
实验设备有限公司
循环水式真空泵(SHB-Ⅲ )上海申光仪器仪
表有限公司
表 1　沙柳 、柠条化学成分表
Tab.1 ThechemicalCompositionsofSalixpsammophilaandCaraganaintermedia
原料名称 灰分(%)
冷水抽出物
(%)
热水抽出物
(%)
1%NaOH
抽出物%
苯醇抽出物
(%)
综纤维素
(%)
半纤维素
(%)
木素
(%)
沙柳 2.87 9.24 10.01 32.11 6.20 72.71 22.81 19.72
柠条 3.20 8.21 10.33 23.18 2.91 78.76 23.37 18.20
2　分析方法
2.1　薄层色谱分析
2.1.1　点样　取硅胶板 G,用 0.5mm的玻璃毛细管
点样 ,于乙醇 、氯仿 、石油醚 /乙醇 、石油醚 /乙酸乙酯
及其各种配比(见表 2,表 3)的展开剂的层析缸中上
行密闭展开 ,晾干后用碘蒸气显色[ 13] 。
2.1.2　洗脱剂的选择　在选择洗脱剂时 ,既要保证
溶质适当的溶解性 ,又要考虑其选择性 ,因此 ,根据
在硅胶板上的显色斑点之间的距离和清晰度 ,筛选
出以石油醚 /乙酸乙酯(40 /60, V/V)混合液为最佳
的洗脱剂[ 14] 。
表 2　不同有机溶剂的薄层层析结果
Tab.2 TheresultsofThin-layerChromatogramofdifferentorganicsolvents
洗脱步骤 洗脱液颜色 薄层分析
乙醇 黄灰色 无明显现象
氯仿 乳黄色 一个较模糊斑点
石油醚 /乙醇(80/20) 黄色 一个清晰斑点
石油醚 灰色 严重的拖尾现象
乙酸乙酯 淡黄色 一个模糊斑点
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表 3　不同配比的石油醚 /乙酸乙酯薄层层析结果
Tab.3 TheresultsofThin-layerChromatogramofdiferentratiosofpetroleumether/Ethylacetate
洗脱步骤 洗脱液颜色 薄层分析
1.石油醚 /乙酸乙酯(20/80) 黄色 分层不明显 两个点
2.石油醚 /乙酸乙酯(40/60) 淡黄色 、桔黄色分层清晰 三个较清晰斑点
3.石油醚 /乙酸乙酯(60/40) 淡黄色 、黄色分层清晰 两个斑点
4.石油醚 /乙酸乙酯(80/20) 黄色分层不明显 一个清晰斑点
2.2　玻璃柱分析
2.2.1　硅胶柱的制备　
装柱:采用湿法装柱。将洗脱剂(石油醚 /乙酸
乙酯)浸泡的硅胶边搅拌边缓缓倒入层析玻璃柱中 ,
用洗脱液来回冲柱 ,使床层压结实。柱温:室温 25℃
左右
进样:待床层压紧之后 ,将准确量取的液化产物
溶于少量的洗脱剂中 ,沿管壁缓缓倒入柱中 ,再加入
洗脱剂进行柱层析 ,并开始计时 ,控制流速并将编号
后的玻璃试管进行取样[ 15] 。
2.2.2　对洗脱速度的选择　根据液化产物在层析
柱中 ,对洗脱速度的反复控制后 ,得出如果洗脱速度
过快 ,洗脱剂耗费量大 ,色带易拖长各色带间界限不
明显 ,影响分离效果;洗脱速度过慢 ,分离时间长 ,经
济效益低 ,因此需选择合适的洗脱速度 。本实验根
据分离状态选择洗脱流速为:2.4 mL/min;
3　结果与分析
3.1　薄层层析分析沙柳 、柠条液化产物的组分
通过薄层层析的展开结果来看 ,在不同配比的
石油醚 /乙酸乙酯混合液作展开剂条件下 ,得到显色
斑点的大小 、清晰度都不同 ,当石油醚 /乙酸乙酯的
配比为 40/60(V/V)时 ,点样的显色斑点较清晰(见
附图),这说明液化产物至少由 3种以上的组分组成
的混合物。
3.2　柱层析分离
取接样后的编号试管 ,用毛细玻璃管从各试管
中取少许在硅胶板上点样 ,于石油醚 /乙酸乙酯(40/
60)中上行密闭展开 ,晾干后用碘蒸气显色 ,得到各
编号试管中相同组分的洗脱液。将含有相同组分的
洗脱液合并 ,在旋转蒸发仪上进行浓缩 。柱层析分
离浓缩后的组分溶于 98%的甲醇重结晶精制中 ,冷
却过滤 ,得到各组分结晶物 。
附图　薄层色谱图
Fig.Thin-layerChromatogram(30×100mmTLCplate)the
individualspotsarevisualizedandaremarkedwithasoftpencil
4　结论
4.1　分别在 120℃、150℃、180℃的高温条件下对沙
柳 、柠条木粉进行油浴加热的液化工艺 ,选择出两者
液化较理想的液化产物(残渣率较低),即硫酸做催
化剂 、苯酚做液化剂 ,在 150℃下进行油浴加热 2h得
到二者的液化产物供分离试验使用。
4.2　利用薄层色谱和柱层层析法分离沙柳 、柠条液
化产物 ,得到各自较纯的主要成分。实验表明:以硅
胶(粗孔 Ⅱ号)作为柱层析的固定相 ,石油醚 /乙酸乙
酯混合液为洗脱剂(流动相),对液化产物具有良好
的分离性能 ,层析柱的洗脱流速为 2.4 mL/min。
4.3　试验结果分离出至少两种较纯的液化产物组
分 ,浓缩重结晶后供后续核磁共振仪实验的组分结
构测定 。掌握层析原理 、层析材料的处理 、装柱 、上
样 、洗脱和检测等实验过程 ,分离后的液化产物各组
分较纯 ,便于以后各组分结构的测定和分析 ,既提高
了液化产物结构测定的可靠性 ,同时也提供了 1种
对于沙柳 、柠条等沙生灌木类植物液化后产物组分
129第 3期　　　　　　　　　　　　　高冠慧等:　沙柳 、柠条液化产物的柱层析分离
有效分离的方法 。
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