薄层色谱和柱层析

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氧化铝 硅胶 硅胶
1)氯仿+5-15%甲醇 2)苯+1-10%乙醇等
1)环己烷:乙酸乙酯=7:3 2)氯仿:丙酮=9:1 3)甲酸:乙酸:水=5:5:1
1)正丁醇+50%乙醇 2)甲醇:乙酸=97:3
1)苯 2)环己烷:氯仿:二乙胺=5:5:1
1)改良的碘化铋钾试剂 2)碘蒸气 1)5%磷钼酸 2)三氯化锑-氯仿溶液
供试液的溶剂在原点的残留,也会改变展开的选择性。 •极性与展开剂极性相差较大时更为明显; •亲水性溶剂残留在原点吸收大气中的水分(特别在高湿度环 境)对色谱质量的影响也不可低估。
因此点样时,
• 应注意选择适宜的溶剂;
• 同步干燥或上样后继后干燥以除去原点残存的溶剂。尽可能
避免高温加热,以免遇热不稳定的成分的破坏导致样品中某些
应用实例:狄戈辛(异羟基洋地黄毒苷)的分离
支持剂:国产层析硅胶80100目,加2/3量的水(以乙酸乙酯饱和),调 匀,再以乙酸乙酯(水饱和)浸泡,调成稀糊状,湿法装柱,柱直 径与长度比 1:2 以上。
实验方法:取样品与1 2倍量硅胶磨匀,加入柱顶,用水饱和的乙酸乙 酯(含0.5%甲醇)洗脱,分部收集,各流分均作纸色谱及薄层色谱 检查,比移值相同的流分合并,减压蒸干,以甲醇结晶,得到洋地 黄毒苷、羟基洋地黄毒苷、异羟基洋地黄毒苷三种单体。
接触式点样应注意: 正确选择溶解样品的溶剂 原点直径一般以3mm为宜 防止点样毛细管损伤薄层表面 尽量避免多次点样 防止点样环形色谱效应
点样环形色谱效应: 在点样的同时,样品在原点呈环状展开,如果样品在溶剂 中的溶解度很大,原点将变成空心环,称为“点样环形色 谱效应”。它会对展开造成不良影响。应选择样品组分溶 解度相对较小的溶剂以避免此现象的产生。
薄 层 板
上行法



薄层板
展开剂
玻璃板 上涂吸附剂层
SiO2 Al2O3
下行法



薄层板
滤纸条 展开剂
薄层色谱法点样及展开过程
特点:
1. 分离能力强,斑点集中; 2. 灵敏度高; 3. 展开时间短; 4. 试样预处理简单; 5. 上样量大; 6. 仪器简单操作方便。
Rf值测量示意图
Rf 与 组 分 性 质 、 流动相及溶解度 有关 极性组分→易保 留,Rf 小 非极性组分→易 流出, Rf大
色谱法的分类
1)根据流动相分类:
• 气相色谱—以气体作流动相 • 液相色谱—以液体作流动相 • 超临界色谱—流动相是在接近它的临界温度
和压力下工作的液体
2)根据固定相的附着方式分类
• —固定相装在圆柱管中—柱色谱 • —固定相涂敷在玻璃或金属板上—薄层色谱 • —液体固定相涂在纸上—纸色谱
3) 根据分离机理分类
用单一溶剂为展开剂时,由于溶剂组分简单,分离重现性好,对 于难分离的化合物经常要用二元、三元甚至多元溶剂组成的展开剂。 在混合展开剂中占比例大的主要溶剂起溶解物质和基本分离的作用, 比例较小的溶剂起调整改善分离物质的Rf值及对某些物质的选择作用。 一般主要溶剂选用不易形成氢键的溶剂,或极性比分离物质低的溶剂, 否则将使被分离物质的Rf值太大或甚至跟随溶剂前缘移动。
薄层固定相
• 按照固定相的种类,薄层板可分为正相薄层板(如硅 胶薄层板、聚酰胺薄层板)、反相薄层板(如C18键合 相薄层板)等。
• 硅胶薄层板是目前使用最广的薄层板,有硅胶G板、 硅胶GF254板、硅胶H板和硅胶HF254板等规格。
• 高效薄层板(HPTLC,High Performance TLC)所使 用的固定相较普通薄层板平均粒度小,颗粒分布范围窄, 因此在相对短的展开距离中可以达到更好的分离效果。
展开方式主要有上行展开、下行展开、双向 展开、水平展开、环形展开等。目前多采用上行展 开。
边缘效应:薄层展开后,位于薄层板边缘的样品斑点 比移值较处于中间的斑点大的现象。边缘效应会使斑点扩 散变形,从而影响样品定性结果的判断。薄层扫描定量时, 斑点的形状直接影响到扫描后的峰高和峰宽,从而影响定 量结果的准确性。
② 10%硫酸乙醇液,喷雾后于105℃加热10~15min,日光或紫外光下 观察。大多数有机物呈有色斑点,如红色、棕色和紫色等,在炭化 以前,不同的化合物将出现一系列颜色的改变,被炭化的化合物常 出现荧光。
③ 高锰酸钾-硫酸液,结果为粉底本色上产生白色斑点。
④ 25%高氯酸水液,喷雾后加热至150 ℃观察。 ⑤ 10%~20%五氯化锑的四氯化碳液,或三氯化锑的乙醇饱和溶液。
二、吸附柱色谱
吸附柱色谱是将待分离混合物样品均匀地加在装有 吸附剂的柱子中,再加适当的溶剂(洗脱剂)冲洗,由 于吸附剂对各组分吸附能力不同,各组分在柱中向下移 动的速度不同,吸附力最弱的组分随溶剂首先流出,通 过分段定量收集洗脱液而使各组分得到分离。柱色谱装 置如图示。
混合物中含A、B两个组分,溶解后 加至色谱柱中。开始A和B都被吸附在柱 的上端,形成原始谱带。当加入洗脱剂 冲洗时,A和B将随着向下流动而从吸附 剂上洗脱,接着又遇到吸附剂又被吸附, 又随着向下流动的洗脱剂冲洗而被洗脱, 如此连续不断地被再吸附、再洗脱,经 过一段时间的冲洗后,由于A、B的极性 不同,在该吸附剂和洗脱剂上被吸附和 被洗脱的性能也不同,最终出现A、B两 个色谱带。由于A的吸附力小于B,故A 移行较快,在色谱柱下段,而B移行较慢, 在柱的上段。继续用溶剂冲洗,A、B将 先后被洗脱出来。分别定量收集洗脱液, 用TLC跟踪检验,斑点相同的流分A、B 两个纯品化合物。
薄层点样
以使用的器具不同,点样可分为手动和自动点样。
•手动点样主要使用的器具有微升毛细管、微量注射 器或配合与之相应的手动点样仪等。
• 自动点样采用半自动点样仪或全自动点样仪,按 预设程序自动点样。
以点样方式的不同可分为接触式点样和喷雾点样两种。
接触式点样:多采用定量毛细管、微量注射器手动点样, 有的仪器也可进行自动接触式点样。
柱色谱是较经典的有机物分离技术,原理和薄层 色谱相同,但装置有所不同,主要由一个均匀玻璃柱 和填充填料组成,填料是决定柱效的主要因素,填料 必须满足具有不溶于所使用流动相、不使欲分离的样 品破坏或分解、惰性大、可逆性强和吸附容量大。同 时,填料颗粒直径要均匀。最常见的柱色谱是硅胶色 谱、氧化铝色谱、离子交换柱色谱、聚酰胺柱色谱和 凝胶柱色谱。
• 分配色谱—样品组分的分配系数不同 • 吸附色谱— 样品组分对固定相表面吸
附力不同 • 体积排阻色谱—利用固定相孔径不同,
把样品组分按分子大小 分开 • 离子交换色谱—不同离子与固定相相
反电荷间的作用力大 小不同
薄层色谱法 (Thin Layer Chromatography)
最常用的薄层色谱也属于液-固吸附色谱。同柱色 谱不同的是吸附剂被涂布在玻璃板上,形成薄薄的平面涂 层。干燥后在涂层的一端点样,竖直放入一个盛有少量展 开剂的的有盖容器中。展开剂接触到吸附剂涂层,借毛细 作用向上移动。与柱色谱过程相同,经过在吸附剂和展开 剂之间的多次吸附-溶解作用,将混合物中各组分分离成 孤立的样点,实现混合物的分离。
成分的变性;
• 在板的一端划一条线,作为起点线。点样后的斑点直径一般
不超过0.5cm。
0.5 cm 展开剂浸入高度
起跑线 15-18 cm
前 沿
5 cm
线
2 cm
薄层板示意图
展开
选择大小适合的展开容器,将点有样品的薄层 板放入容器内的展开剂中,浸入深度以展开剂液面 距点样基线5mm为宜,密闭,展开。一般上行展开 8-15cm,高效薄层板上行展开5-8cm。在溶剂前沿 达到预定展距后,取出薄层板,晾干,待检测。
预饱和是减少边缘效应 的有效办法!
边缘效应示意图
预饱和:可在加入展开剂后使展开容器密闭, 放置15-30分钟,待溶剂蒸汽平衡后,迅速放入点有 样品的薄层板,立即密闭,展开。必要时可放置适 当大小的滤纸促使展开缸内蒸汽达到饱和。
15-30min 展 开
15-30min 倾倒
展开
常用展开剂
对展开剂的要求 ① 对被测组分有良好的溶解性; ② 有良好的分离效果; ③ 斑点圆整不拖尾; ④ Rf值最好在0.3-0.5,组分较多最好在0.25-0Βιβλιοθήκη Baidu75; ⑤ 展开剂不能和被测组分发生反应; ⑥ 沸点适中,粘度较小。
显色
1. 有色化合物——直接定位
有荧光斑
2. 无色
紫外吸收 显色剂定位
紫外灯检出 有暗斑
喷雾显色 (喷雾后加热显色) 蒸气熏蒸显色
浸渍显色∶盛有显色剂的展开缸 显色剂:通用有碘、硫酸
① 碘蒸气在浅黄色背景上,很多有机化合物吸附碘,可逆地产生棕色 到黄色斑点,不少化合物的检测灵敏度可达0.5~1μg。
喷雾后,在100~120 ℃加热,日光下和紫外光下观察,这也是有机 化合物的通用试剂,和很多有机化合物产生不同的颜色。
还有很多专属性显色剂,种类繁多,如有需要可参阅有关书籍。
定性和定量分析
(一)定性
1. 利用Rf值定性(或相对比移值Rr) 2. Rf值+斑点颜色特征(原位化学反应) 3. 多种展开剂体系展开进行验证 4. 与其他技术联用
水合茚三酮溶液
5%三氯化铁溶液
醛类
黄酮类 及其单 糖甙类
纤维素 硅胶 纤维素
1)丁醇:醋酸:水=4:1:5 2)苯:醋酸:水=2:2:1或1:1:2
1)苯:石油醚=1:1 2)苯+5%乙酸乙酯
1)70%醋酸 2)30%醋酸 3)丁醇:醋酸:水=4:1:5
邻联茴香胺乙酸溶液 1%三氯化铝的乙醇溶液
柱色谱法 (Column Chromatograph)
薄层色谱和柱层析
色谱法
色谱法是目前最常用的一类分离技术,利用不同结构或不 同性质的物质在不相混溶的二相中分布不同而进行分离。当流 动相流过固定相时,这些物质被流动相带过,以不同速度向前 移动。经过一段时间之后,不同物质移动的距离有较明显的差 异,被分离成一条条的色带,从而可以取下、溶出,获得纯的 组分。
2. 洗脱法
样品经色谱分离后,用适当方法定出色点或色带位置,然后 将色点部位的吸附剂取下,用溶剂将化合物洗脱萃取后进行测定。
3. 薄层扫描法
用仪器来测定每个斑点或谱带的含量,则更方便和客观,误 差在5%以下。
类别 薄层
几类化合物的薄层色谱
展开剂
显色剂
生物碱 甾体
氨基酸 酚类
氧化铝 硅胶 氧化铝 硅胶
• 反相分配色谱:以亲脂性有机溶剂作固定(液)相,以水或亲水 性溶剂作移动相的分配色谱称为反相分配色谱。当分离脂溶性或 极性较小的成分,如高级脂肪酸、油脂、游离甾体等物质时,常 用反相分配色谱。实践中有70%以上的分配色谱都采用反相色谱。
分配柱色谱的应用
分配柱色谱往往适用于分离水溶性或极性较大的组分,如生物 碱、苷类、糖类、有机酸、酚类及氨基酸的衍生物;对某些非极性 化合物,如油脂、甾体等物质,可采用反相分配柱色谱法。
在展开剂中加入少量酸、碱可以使某些极性物质斑点集中,提高 分离度,用粘度太大的溶剂时,需要加入一种溶剂以降低展开剂的粘 度、加快展开速度。
例:环己烷-丙酮-二乙胺-水(10:5:2:5)这个系统中,水是极性 大的溶剂,环己烷是极性小的溶剂,后者的加入可以降低分离物质的 Rf值,丙酮起着混合整个系统及降低展开剂粘度的作用,少量二乙胺 的加入控制了展开剂的pH值以使分离后的斑点不致拖尾,分离清晰。
展 开 后 的 薄 层 板
(二)定 量
1. 目视比较法
将不同量的标准品作为系列,同样样品分别点在同一薄层上 展开,显色后,目测比较斑点颜色的深浅和面积大小,求出未知 物含量的近似值,作为半定量法,精密度为±10%。 例:硫酸长春碱的纯度检查(中国药典方法)
色谱条件:硅胶GF254制成的薄层板,展开剂为石油醚(30~50℃) -氯仿-丙酮-二乙胺(12:6:1:1),根据硫酸长春碱结构在紫外灯 (254nm)下检测。
柱分离
慢 中等

淋洗液
一、分配柱色谱
分配柱色谱是利用混合物中各组分在两种不相混溶的液体之 间的分配系数不同,而得到分离的方法,分为正相和反相分配色 谱两种类型:
• 正相分配色谱:以水或亲水性溶剂为固定(液)相,以水不相混 溶的有机溶剂作移动相的分配色谱称为正相分配色谱。一般而言, 分离水溶性或极性较大的成分,如生物碱、苷类、糖类、有机酸 等化合物,常用正相分配色谱。
chrome意为“色彩”,graphy源自希腊文,“写”。色谱为 层析的同义语,都是从英语chromatography译来的。
茨维特色谱图 (1906)
叶绿素的石油醚溶液流经
装有CaCO3的柱子,然后 用石油醚淋洗.
CaCO3对叶绿素各成分吸 附能力不同,而分离成为
色带.
叶绿素 叶绿素
叶黄素', " 叶黄素
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