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糖类的提取分离用什么方法比较好?糖类分离用活性炭的效果好不好?
糖是天然产物中一种广泛存在的丰富类型的极性，亲水和高度支化的有机化合物。由于在许多手性碳原子，异构体的可能性以及三维结构的若干差异，造成糖类的分离和纯化困难。糖类分离用活性炭的原理有那些，在分离过程中装有活性炭的色谱柱应用于果糖糖浆的生产中。活性炭的复杂孔为糖的分离提供了足够长的路径。同时，表面官能团有助于活性炭和不同糖类之间形成不同的亲和力，从而达到选择性吸附分离糖类的目的。
活性炭分离糖的原理
通过对活性炭的浸渍改性活化，活性炭中碳骨架的稳定性意味着锌以配位或络合而不是共价的形式与C骨架结合。这种结合形式使表面锌通过其自身的备用电子与糖分子结合。考虑到羰基吸收峰的增加，羟基数目的减少是由于表面羟基的减少而不是羧基上的羟基的减少。羟基数量的减少和含氧官能团数量的增加可能归因于ZnCl 2介导的热过程和氧化反应。含氧官能团数目的增加反过来促进锌离子与活性炭表面的稳定结合。表面羧基的丰度和稳定性对于表面阳离子配合物的形成很重要，并且活性炭的吸附能力与由羧基形成的阳离子配合物有关。因此，浸渍基团中羧基和锌配合物数量的增加增强了活性炭的电子捕获能力。一般来说，糖类可以与活性炭的羟基形成非特异性氢键，也可以与活性炭的锌形成配位或络合结构。羟基数目的减少削弱了活性炭与糖分子形成随机氢键的能力。因此，非特异性结合数目的减少相对地增加了糖的异构端上的Zn与羟基之间的特异性结合的数目。活性炭的特异性键和非特异性键之间的比例变化为糖类提供了更好的选择性。
活性炭分离目标糖的效果
将活性炭装入直径为24 mm的色谱柱中，达到色谱柱总高度的2/3，并使用上层色谱储液瓶压紧过夜。在从柱上的读数刻度洗脱的过程中，高度保持不变。将八种糖标准品(d-核糖，d-葡萄糖，d-果糖，乳糖，蔗糖，麦芽糖，蜜三糖和蜜三糖)溶解在蒸馏水中以制备0.5 M的溶液。混合八种不同的10 mL标准糖溶液，浓缩至糖浆状溶液，用于活性炭柱分离。如标准解决方案所示图1a，b，用特定的方法对八种糖类实现良好的特异性和分离性。八种糖类的最低检出限为13–21μg/ mL。活性炭列的图示如下所示数字图1C。三糖和二糖实现组间和组内的精细分离。对于单糖，成功地将d-核糖与果糖和葡萄糖分离。作为具有醛和酮形式的一对异构体，果糖和葡萄糖也以一定程度分离。
图1：色谱柱分离的八种糖的色谱图，柱中装有70%的ZnCl 2浸渍的活性炭。
糖分子上的羟基均具有弱的负电荷，而糖的异构端的羟基可被去质子化并在存在碱的情况下具有强的负电荷。糖分子上的负电荷与交流表面上锌的正电荷之间的相互作用以及交流上的含氧官能团与糖分子上的羟基之间的氢键使洗脱过程中糖的保留时间不同。在复杂的孔结构中，糖之间的保留时间差异进一步扩大。随着糖分子中碳原子数目的增加，要分离的糖中电荷和结构的异质性变得更加明显。因此，二糖和三糖组的分离性能要比单糖组更好。
糖类分离用活性炭的测试中发现ZnCl 2的浸渍会增加活性炭的孔隙率，并产生对糖分子具有高度亲和力的微晶格结构。化学表征结果表明，含锌的新表面结构对八种糖具有更好的选择性。基于以上结构和化学性质的变化，糖类可以通过装有活性炭的色谱柱成功分离。这种方法也可以低成本广泛用于含糖废水的处理。
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