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文檔簡(jiǎn)介
1、TLC (薄層層析色譜)技術(shù)原理與應(yīng)用一、薄層層析( TLC )簡(jiǎn)介薄層層析是將吸附劑或者支持劑 (有時(shí)加入固化劑)均勻地鋪在一塊玻璃上,形成薄層。把欲分離的樣品點(diǎn)在薄層上, 然后用適宜的溶劑展開(kāi),使混合物得以分離的方法。由于層析在薄層上進(jìn)行故而得名。薄層層析是一種微量、 快速的層析方法。 它不僅可以用于純物質(zhì)的鑒定, 也可用于混合 物的分離、提純及含量的測(cè)定。還可以通過(guò)薄層層析來(lái)摸索和確定柱層析時(shí)的洗脫條件。硅膠、 硅藻土為支持劑鋪根據(jù)分離的原理不同, 薄層層析可以分為兩類(lèi): 用吸附劑鋪成的薄層所進(jìn)行的層析為吸附薄 層層析,吸附薄層中常用的吸附劑為氧化鋁和硅膠;用纖維素粉、 成的薄層,屬于分
2、配薄層層析。吸附TLC 7固定相為吸附劑 7氧化鋁、硅膠。(較多用)TLC 7分配 TLC 7固定相為液態(tài)(通常為水) 7固定相吸附在支持劑上。及展開(kāi)劑對(duì)它們的解吸附能一)吸附薄層的基本原理:吸附薄層主要是利用吸附劑對(duì)樣品中各成分吸附能力不同, 力的不同,使各成分達(dá)到分離。吸附作用主要由于物體表面作用力、氫鍵、絡(luò)合、靜電引力、范德華力等產(chǎn)生。吸附強(qiáng) 度決定于吸附劑的吸附能力,還受被吸附成分的性質(zhì)影響,更與展開(kāi)劑的性質(zhì)有關(guān)。1.吸附薄層層析:在硅膠薄層板上,樣品中的兩成分是兩種結(jié)構(gòu)近似的染料,在展開(kāi)劑四氯化碳的作用下。 在展開(kāi)劑和薄層板之間不斷地產(chǎn)生吸附、解吸,再吸附, 再解吸,由于對(duì)氨基偶氮苯
3、的極性比偶氮苯的極性稍強(qiáng)一些,層析的結(jié)果, 對(duì)氨基偶氮苯受到的吸附作用稍強(qiáng)于偶氮苯,從而將兩者分離。展開(kāi)結(jié)束以后,會(huì)在薄層板上形成兩個(gè)斑點(diǎn),混合物中的成分得以分離。中藥中的有效成分復(fù)雜多樣, 結(jié)構(gòu)近似者不少。 特別是對(duì)未知結(jié)構(gòu)的成分分析, 設(shè)計(jì)并摸索出合理的層析條件是首要任務(wù)。 只有先設(shè)計(jì)出可用的層析條件, 再經(jīng)摸索改進(jìn), 才可能對(duì)未知或者已知成分進(jìn)行成功地分離。然后才能談得上進(jìn)一步的分析研究。要設(shè)計(jì)出合理有效的層析條件, 必須熟悉薄層層析條件的選擇的基本要領(lǐng)。面對(duì)薄層層析條件的選擇做一初步介紹。薄層層析的三項(xiàng)基本構(gòu)成物質(zhì)是:樣品組分、吸附劑、展開(kāi)劑。摸索層析條件,實(shí)際上是協(xié)調(diào)上述三者的關(guān)系,
4、 尋求一種能夠有效分離樣品組分的配合方案及實(shí)際操作要領(lǐng)。很明顯,一切層析都是針對(duì)分析任務(wù),也就是圍繞待分離的樣品組分來(lái)進(jìn)行調(diào)整適應(yīng)的??梢?jiàn),層析條件的選擇是以樣品中的各組分為中心,適當(dāng)調(diào)適展開(kāi)劑的吸附劑的極性來(lái)實(shí)現(xiàn)的。二)薄層層析條件的選擇:1.概述:吸附劑的選擇: 薄層層析用的吸附劑與其選擇原則和柱層析相同。主要區(qū)別在于薄層層析要求吸附劑(支持劑)的粒度更細(xì),一般應(yīng)小于 250 目,并要求粒度均勻。用于薄層層析的吸附劑或預(yù)制薄層一般活度不宜過(guò)高,以n川級(jí)為宜。而展開(kāi)距離則隨薄層的粒度粗細(xì)而定,薄層粒度越細(xì),展開(kāi)距離相應(yīng)縮短,一般不超過(guò) 10 厘米,否則可引起色譜擴(kuò)散影響分離效果。展開(kāi)劑的選擇
5、:薄層層析,當(dāng)吸附劑活度為一定值時(shí)(如n或川級(jí)),對(duì)多組分的樣品能否獲得滿(mǎn)意的分離, 決定于展開(kāi)劑的選擇。 中草藥化學(xué)成分在脂溶性成分中, 大致可按其極性不同而分為無(wú)極性、弱極性、中極性與強(qiáng)極性。基本思路是根據(jù)待分離樣品組分的極性來(lái)確定吸附劑的極性類(lèi)型、 活化度) 和展開(kāi)劑的極性(主要溶劑、調(diào)節(jié)溶劑、輔助溶劑等)。要協(xié)調(diào)、處理好吸附劑、展開(kāi)劑、及被分離成分三者之間的關(guān)系,才能得到理想的薄層層析結(jié)果。2.吸附劑:對(duì)吸附劑的基本要求是顆粒細(xì)致 (薄層層析用的吸附劑與其選擇原則和柱層析相同。主要區(qū)別在于薄層層析要求吸附劑 /支持劑的粒度更細(xì),一般應(yīng)小于 250目,并要求粒度均勻 )、大小均勻(亦即有
6、較大的表面積和適當(dāng)?shù)奈交钚裕?;不能與樣品組分、樣品溶劑、展開(kāi)劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng);更不能與溶劑及展開(kāi)劑發(fā)生溶解。注:實(shí)際操作中,可通過(guò)選擇不同的活化溫度對(duì)吸附劑活性進(jìn)行調(diào)節(jié)) 。用于薄層層析的吸附劑或預(yù)制薄層一般活度不宜過(guò)高,川級(jí)為宜。而展開(kāi)距離則隨薄層的粒度粗細(xì)而定,薄層粒度越細(xì),展開(kāi)距離相應(yīng)縮短,不超過(guò) 10 厘米,否則可引起色譜擴(kuò)散影響分離效果。最常用的吸附劑是。另外,市場(chǎng)上還有氧化鎂、硅酸鎂、碳酸鎂、硅藻土、活性炭等。其中,只有活性炭是非極性吸附劑,其余均是極性吸附劑。它們對(duì)水和極性大的化合物吸附能力強(qiáng)。1)氧化鋁:化學(xué)式為 Al2O3 ,國(guó)產(chǎn)層析用氧化鋁有堿性、中性、酸性三種,以中性氧化
7、鋁應(yīng)用較廣。氧化鋁的特點(diǎn):A:氧化鋁為吸附力較強(qiáng)的極性吸附劑,它適用于中性或者堿性的親脂性化合物的分離。通常氧化鋁的吸附能力與其自身的含水量有關(guān)。含水越多,吸附活性越小,吸附能力越小。氧化鋁根據(jù)其含水量多少將其活性劃分為五級(jí)。B: 氧化鋁的吸附能力與其自身的含水量有關(guān)2)硅膠:表達(dá)式為 SiO2XH2O 。層析用硅膠是一種多孔性物質(zhì),它的硅氧環(huán)交鏈結(jié)構(gòu)表面上密布極性硅醇基(-Si- OH ),這種極性的硅醇基能和許多化合物形成氫鍵而產(chǎn)生吸附。特點(diǎn):A:硅膠的吸附能力比氧化鋁稍弱,其吸附活性也與含水量呈負(fù)性相關(guān)。如對(duì)有機(jī)酸、揮發(fā)油、萜類(lèi)、皂苷、黃酮、蒽醌、氨基酸等成分的分離適用,不能用于生物堿等
8、堿性物質(zhì)的分離。B:硅醇基顯較弱的酸性,因而,硅膠只能用于中性、或酸性成分的分離,堿性成分不能用它分離。由于結(jié)構(gòu)的決定作用,氧化鋁的活化溫度可以很高(150 C 160 C),而硅膠的活化溫度卻不能太高(105 C 110 C)。一旦超過(guò)500 C,硅醇基會(huì)相互脫水而失活。C :硅膠的活化溫度通常為 105 C 110 C,不能過(guò)高。根據(jù)樣品的酸堿性和極性大小確定了吸附劑以后,正確選擇展開(kāi)劑也是保證層析較好的分離的重要條件。3.展開(kāi)劑:展開(kāi)劑:薄層層析中用來(lái)將樣品展開(kāi)的溶劑。展開(kāi): 用極性適當(dāng)?shù)娜軇┙?rùn)已經(jīng)點(diǎn)了樣品的薄層板一端,憑借毛細(xì)作用帶動(dòng)樣品在薄層板上移動(dòng),最終使樣品分離的操作過(guò)程。展開(kāi)
9、劑常是由兩種或者兩種以上的溶劑銨一定的比例組成的溶劑系統(tǒng)。簡(jiǎn)稱(chēng)溶劑系統(tǒng)或展開(kāi)所用的溶劑。 展開(kāi)劑”=溶劑系統(tǒng)”=溶劑”;展開(kāi)”=展開(kāi)過(guò)程”4.被分離成分:被分離成分:分析任務(wù)所要完成分離的樣品中的有效成分。被分離成分的極性決定于其母核結(jié)構(gòu)類(lèi)型及官能團(tuán)極性。如果吸附劑活性和展開(kāi)劑活性固定不變的條件下, 被分離成分的極性越大, 吸附劑對(duì)其作用越強(qiáng),展開(kāi)距離越短;被分離成分極性越弱,吸附劑對(duì)其作用越大,展開(kāi)距離越大。一些基團(tuán)的極性相對(duì)大小順序已經(jīng)在課本 P31 列出。當(dāng)然,具體物質(zhì)的極性大小判斷時(shí),還要結(jié)合分子結(jié)構(gòu)的具體情況進(jìn)行判斷。總之, 選擇層析條件時(shí), 必須針樣品中對(duì)被分離成分的極性, 試行判
10、斷或確定吸附劑種類(lèi)和活性,再探索配制展開(kāi)劑。在選擇層析條件時(shí),必須根據(jù)樣品、展開(kāi)劑、被分離物質(zhì)三方面縮合考慮。歷史上吸附層析出現(xiàn)最早, 是由俄國(guó)生物學(xué)家茨維特用碳酸鈣作為固定相,石油醚作為流動(dòng)相來(lái)分離植物色素的。 除了吸附層析之外, 另一經(jīng)典的層析法是以液體作為固定相的液相層析。液體固定相(多為水)被吸附在固態(tài)載體物質(zhì)上,這些載體物質(zhì)多是一種多孔性物質(zhì)。這些液態(tài)固定相被載體固定在柱中,就成為液液分配柱層析。三)分配薄層層析:用極性溶劑吸苷在固體支持劑上所形成的混合物,鋪成薄層(或裝柱) ,然后活化、 點(diǎn)樣(或上樣),再用極性較弱的展開(kāi)劑(或洗脫劑)進(jìn)行展開(kāi)。分配層析的一般原理: 在展開(kāi)過(guò)程中,
11、 各成分在固定相和流動(dòng)相之間作連續(xù)不斷的分配, 由于各成分在兩相間的分配系數(shù)不同,因而可以達(dá)到相互分離的目的。以 CS 表示某成分在固定相中的濃度, Cm 表示某成分在固定相中的濃度。則分配系數(shù):K = CS/Cm載體應(yīng)該具備的基本條件:中性、多孔粉末、無(wú)吸附活性、在洗脫劑之中不溶解;所能 夠吸收固定相的量, 最好能達(dá)載體本身重量的 50% 以上;能使流動(dòng)相自由的通過(guò)載體所吸收 的固定相, 并且不改變?nèi)軇┫到y(tǒng)的組成。 能夠滿(mǎn)足這些條件的載體是硅膠、 硅藻土、纖維素 粉等。分配層析所用的固定相一般為水及各種水溶液(酸、堿、鹽與緩沖液)、甲酰胺、低級(jí)分配層析所用的流動(dòng)相選用與水不溶醇(親水性)等。
12、或微溶) 的有機(jī)溶劑。 如石油醚、 苯、 鹵代烷類(lèi)、脂類(lèi)、酮類(lèi)(如丁酮)、醇類(lèi)(丁醇、戊醇)等或者它們的混合物。分配層析對(duì)混合物中各成分的分離,主要決定于各成分分配系數(shù)的差異,般說(shuō)來(lái), 對(duì)就恰好彌補(bǔ)了一般吸附層析配柱層析樣品處理量較少,般分配層析的條件可以由PC 來(lái)摸索,再應(yīng)用于分配柱層析。于種類(lèi)成分均能適用, 特別能適用于水溶性、 親水性物質(zhì)而又稍能溶于有機(jī)溶劑中者。 這樣 如氧化鋁吸附層析適用于親脂性物質(zhì))的不足。但是,由于分 因此, 如能用吸附柱層析解決問(wèn)題時(shí), 常優(yōu)先使用氧化鋁或硅膠 吸附柱層析。四)薄層的制備:1.基板的規(guī)格和構(gòu)成:5 X15cm、5>20 cm、10 X10
13、cm、20 X20cm大小的玻璃板或者不銹鋼板、塑料板。2薄層板的分類(lèi):軟板(制板時(shí)不加粘合劑)、硬板(制板時(shí)加入粘合劑)。3軟板的制備:詳見(jiàn)P32。4硬板的制備:詳細(xì)演示、介紹手工鋪板,了解薄層涂鋪器的使用方法。五)薄層層析的操作步驟:1點(diǎn)樣:A:樣品的溶解:將樣品溶于展開(kāi)劑極性相近、揮發(fā)性高的有機(jī)溶劑。B: 薄層點(diǎn)樣:用毛細(xì)管( 0.5mm 以下)或用專(zhuān)業(yè)點(diǎn)樣器進(jìn)行點(diǎn)樣。點(diǎn)樣的要求:樣點(diǎn)位置應(yīng)在距離底邊 1-1.5cm 處;點(diǎn)樣量適當(dāng);樣點(diǎn)直徑小于 2-3mm ; 間隔反復(fù)點(diǎn)樣;多個(gè)樣點(diǎn)時(shí),間隔為 2cm 且處于同一條直線(xiàn)上。經(jīng)驗(yàn)做法:可先在 PC 或 TLC 點(diǎn)上不同量的樣品,并展開(kāi)、顯
14、色后觀察分離情況,以 此確定最佳樣品用量。2展開(kāi):當(dāng)樣點(diǎn)上的溶劑充分揮干后, 將薄層放置在密閉容器中, 使適當(dāng)?shù)恼归_(kāi)劑從薄層的一端向另 一端進(jìn)行浸潤(rùn)展開(kāi)的過(guò)程。要求:密閉容器可選用層析缸、標(biāo)本缸、標(biāo)本筒等;展開(kāi)方式有上行法、下行法之分,展開(kāi)方向有單向、雙向、多次展開(kāi)等。詳見(jiàn)P33。入。注意事項(xiàng): 先懸空飽和、再入液展開(kāi);樣點(diǎn)不能泡在展開(kāi)劑中;薄層浸入時(shí)不能歪斜進(jìn)3顯色:用適當(dāng)?shù)姆椒ɑ蛘哌m當(dāng)?shù)娘@色劑處理薄層,使其上可能已經(jīng)分離的各成分斑點(diǎn)顯示出來(lái),方便計(jì)算各個(gè)斑點(diǎn)的比移值,從而提供定性與定量的依據(jù)。顯色的基本步驟是:一看、二照、三碘、四顯,熒光背景也常見(jiàn)。詳見(jiàn)P34 。4比移值的計(jì)算與定性、定量
15、:展開(kāi)結(jié)束后, 經(jīng)過(guò)各種顯色操作后, 樣品中各個(gè)成分的斑點(diǎn)可能出現(xiàn)了不同程度的分離,了表達(dá)各成分的相對(duì)位置 (極性) 通常以比移值作為稱(chēng)量斑點(diǎn)位置的指標(biāo)。 比移值的符號(hào)為Rf:Rf =(斑點(diǎn)中心與原始樣點(diǎn)之間的距離)/(溶劑前沿與原始樣點(diǎn)之間的距離)注意事項(xiàng):薄層層析的 Rf 值受多種因素影響,即使嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)要求做了,結(jié)果的重現(xiàn)性仍較差。因此,薄層定性時(shí)常與標(biāo)準(zhǔn)品一起點(diǎn)樣進(jìn)行對(duì)比分析。二、展開(kāi)劑的選擇與常見(jiàn)溶劑的極性一)展開(kāi)劑的選擇:在吸附薄層中,化合物在吸附薄層上移動(dòng)的速度與展開(kāi)劑的極性有關(guān)。展開(kāi)劑的極性越大,化合物移動(dòng)的速度越快,展開(kāi)劑的極性越小,化合物的移動(dòng)速度慢。薄層層析要得到較好的
16、展開(kāi)效果, 必須依據(jù)所要分離的樣品來(lái)正確選擇層析條件,對(duì)樣品的極性進(jìn)行認(rèn)真研究, 以確定及實(shí)驗(yàn)摸索適宜的吸附劑、 展開(kāi)劑。當(dāng)吸附劑活度為一定值時(shí) (如n或川級(jí)),對(duì)多組分的樣品能否獲得滿(mǎn)意的分離,決定于展開(kāi)劑的選擇。中草藥化學(xué)成分在脂溶性成分中,大致可按其極性不同而分為無(wú)極性、弱極性、中極性與強(qiáng)極性。但在實(shí)際工作中,經(jīng)常需要利用溶劑的極性大小,對(duì)展開(kāi)劑的極性予以調(diào)整。通常先用單一溶劑展開(kāi), 根據(jù)被分離物質(zhì)在薄層上的分離效果,進(jìn)一步考慮改變展開(kāi)劑的極性。Rf值最佳范圍在0.30.5范圍;可用范圍在 0.20.9。如果 Rf 較大可適量加入極性較小的溶劑,以降低展開(kāi)劑極性。反之,加入極性大的溶劑。
17、二)展開(kāi)劑的極性常用展開(kāi)劑的極性次序可用溶劑的溶劑強(qiáng)度參數(shù)溶劑的Q越大,極性越強(qiáng),洗脫能力越強(qiáng)。反之越若。常用溶劑的極性如下:溶劑沸點(diǎn)溶劑強(qiáng)度參數(shù)Q溶劑強(qiáng)度參數(shù)P'選擇性組別異辛烷 990.010.1正已烷 690.010.1叔丁基甲醚 560.352.51苯810.322.77 乙醚 2.81二氯甲烷 400.423.15正丙醇 970.824.02四氫呋喃 660.824.03乙酸乙酯 770.584.46a氯仿 610.404.18二氧六環(huán) 1010.564.86a丙酮 0.665.16a乙醇 0.884.32醋酸大 6.04乙氰 0.655.86b甲醇 0.955.12水很大
18、10.28而選擇溶劑強(qiáng)度相同而Snyder根據(jù)溶劑的極性 p'分成選擇性不同的八組,因此若某一溶劑作展開(kāi)劑分離效果不好。則選擇同組的另一種溶劑作展開(kāi)劑就不會(huì)對(duì)色譜分離有明顯的改變,選擇性不同的組中的另一種溶劑可能改變色譜分離情況。文獻(xiàn)來(lái)源何華,倪坤儀主編,自現(xiàn)代色譜分析,化工版2004.2 第一版。三)應(yīng)用實(shí)例2000 版藥典一部1、藥物及天然產(chǎn)物中的應(yīng)用根據(jù)本人的幾年薄層層析經(jīng)驗(yàn),參考藥典等國(guó)家藥品標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)文獻(xiàn),將并對(duì)其規(guī)律做一些分析。 以下的里部分有代表性的對(duì)照品的薄層層實(shí)例按展開(kāi)劑極性排序, 分析和介紹是總體描述性的, 目的是快速、 簡(jiǎn)便地選擇展開(kāi)劑。 如果想了解展開(kāi)劑選擇的各
19、 種理論,請(qǐng)參考其他專(zhuān)著。選擇展開(kāi)劑, 要依據(jù)溶劑極性和他們的混溶性, 溶劑對(duì)被分析物的溶解性, 以及被分析物的 結(jié)構(gòu)。這里只討論藥典里通常使用的以硅膠為固定相主體的正相薄層,也不考慮板的活性。列出溶劑極性參數(shù)表,方便以下比較展開(kāi)齊購(gòu)環(huán)已烷:-0.2、石油醚(I類(lèi),3060 C)、石油醚(n類(lèi),6090 C)、正已烷:0.0、甲苯 24、二甲苯 25、苯27、二氯甲烷 31、異丙醇:3.9、正丁醇 :3.9 、四氫呋喃 :4.0、氯仿:4.1 、乙醇:4.3 、乙酸乙酯 :4.4、甲醇:5.1 、丙酮:5.1 、 乙腈:5.8、乙酸 :6.0、水:10.2于溶劑混溶性, 一般根據(jù)相似相溶原則,
20、 需要注意,極性相差大的不混溶, 比如正己烷與甲 醇。多元展開(kāi)劑, 主體的兩種溶劑不能混溶, 就需要通過(guò)第三種溶劑來(lái)調(diào)和。 比如: 石油醚、 正庚烷、正已烷、戊烷、環(huán)已烷和甲醇、水之類(lèi)的。般正相色譜,固定相為極性,被分析物質(zhì)的極性越大,需要極性更大的展開(kāi)劑。了解被分析物的極性可以通過(guò)分析其結(jié)構(gòu)獲得,很難獲得它的極性指數(shù)。 物質(zhì)分子化學(xué)結(jié)構(gòu)中, 通常由較極性部分和非極性部分兩部分。 例如下面以苯丙烷為極性小部分, 隨著極性基 團(tuán)部分的增加, 總體的極性就增加, 展開(kāi)劑極性也增加了。 依次為肉桂酸、 阿魏酸、 咖啡酸、 菊苣酸、綠原酸。相應(yīng)展開(kāi)劑分別為:正己烷 乙醚冰醋酸(5:5:0.1) 、苯冰
21、醋酸甲醇(30:1:3) 、氯仿甲醇甲酸( 9:1:0.5)、石油醚乙酸乙酯甲酸( 3:6:1 )、醋酸丁酯 甲酸水 (7:2.5:2.5) 。(由于薄層板、比移值不同的原因,展開(kāi)劑極性比較是相對(duì)的,并非 絕對(duì)的后者大于前者)。現(xiàn)在最重要的問(wèn)題是, 不同化合物, 怎么定它的極性, 又用什么標(biāo)準(zhǔn)來(lái)定它對(duì)應(yīng)的展開(kāi)劑呢? 以下分開(kāi)討論不同化合物極性情況及其對(duì)應(yīng)的展開(kāi)劑。1 )極性較小的揮發(fā)性物質(zhì)。比如:冰片:石油醚(3060 C)醋酸乙酯(17:3)、厚樸酚:苯醋酸乙酯(9:1.5)、a香附酮:苯醋酯乙酯冰醋酸 (92:5:5) 、丹皮酚:環(huán)己烷醋酸乙酯 (3:1),這類(lèi)化合物,以石油醚、 正構(gòu)烷和
22、苯為體積百分?jǐn)?shù)比較大的溶劑, 通常起溶解和分離化合物的作用, 而用醋酸 乙酯為調(diào)節(jié)Rf (比移值)的溶劑。為了減少拖尾之類(lèi)其他相似相溶原則以外的影響,適當(dāng) 加入添加劑,如有機(jī)酸或者有機(jī)堿。2) 極性較小的不揮發(fā)性物質(zhì)。比如:3-谷甾醇:環(huán)己烷一醋酸乙酯一甲醇(625:1)或者環(huán)己烷一丙酮(5:2)、熊果酸:甲苯醋酸乙酯冰醋酸 (12:4:0.5) 、齊墩果酸:氯仿甲醇 (40:1)、豬去氧膽酸:氯仿乙醚冰醋酸(2:2:1)、大黃素:苯一醋酸乙酯一甲醇(15:2:0.2)或者苯一乙醇(8:1)、丹參酮n A:苯 -醋酸乙酯 -甲酸(40:25:4) 、穿心蓮內(nèi)酯: 氯仿-無(wú)水乙醇 (9:1)、靛
23、玉紅、 靛藍(lán)氯仿乙醇 (9:1)以上或者苯氯仿丙酮 (5:4:1)。這類(lèi)物質(zhì)展開(kāi)劑極性比極性較小的揮發(fā)性物質(zhì)洗脫力強(qiáng)一些,因?yàn)檫@類(lèi)物質(zhì)極性小的母核大, 而極性大的基團(tuán)通??梢孕纬蓺滏I,比如羧酸、羥基。物質(zhì), 母核分子量減小、 母核結(jié)構(gòu)中不飽和健的增加 (尤其是出現(xiàn)苯環(huán)) ,極性基團(tuán)的增加, 都使極性增加, 展開(kāi)劑極性也增大。 這個(gè)范圍內(nèi)的物質(zhì)很多, 一般展開(kāi)劑大百分?jǐn)?shù)的溶劑可 以從環(huán)己烷 甲苯二甲苯苯氯仿的順序,按照極性要求選擇。這里注意,異丙醇、正丁醇極性指數(shù)也比較小,在這范圍的化合物很少用,因?yàn)檎承源?、展開(kāi)慢,造成斑點(diǎn)擴(kuò)散;另外,羥基的氫鍵作用力也有不利。調(diào)節(jié)Rf值的溶劑,從醋酸乙酯一甲醇
24、一丙酮 乙醇。揮發(fā)性物質(zhì)也有很多帶羰基、羥基的,但從它的揮發(fā)性就可以明白,分子間 作用力不強(qiáng),另外,母核與石油醚、正構(gòu)烷和苯的結(jié)構(gòu)差異小,估計(jì)更容易脫離硅膠吸附, 更快進(jìn)入溶劑中,而不需要通過(guò)提高展開(kāi)劑的極性。3) 皂苷類(lèi)。人參皂苷:氯仿甲醇水(65:35:10)10 C以下放置的下層溶液或正丁醇醋酸乙酯水(4:1:5)的上層溶液或氯仿醋酸乙酯甲醇水(15:40:22:10)10 C以下放置的下層溶液、芍 藥苷:氯仿醋酸乙酯甲醇甲酸 (40:5:10:0.2) 、黃芩苷:醋酸乙酯丁酮醋酸水(10:7:5:3) 、橙皮苷:苯 醋酸乙酯 甲酸水(1:12:2.5:3) 的上層溶液、葛根素:氯仿甲
25、醇水 (14:5:0.5) 、蘆?。捍姿嵋阴ゼ姿崴?(8:1:1)。這類(lèi)物質(zhì),由于存在糖的多羥基結(jié)構(gòu),苷元的結(jié)構(gòu)影響變小。展開(kāi)劑中使用極性大的有機(jī)溶劑(氯仿、醋酸乙酯、甲醇、正丁 醇)和水。乙酸和甲酸的使用,一方面增大展開(kāi)劑極性,另外也可以抑制硅膠羥基的作用, 減少拖尾。由于混溶性和硅膠耐酸能力的限制,水和酸的使用是有限度的。4) 極性大的小分子有機(jī)酸。沒(méi)食子酸:氯仿醋酸乙酯甲酸 (5:4:1) 、阿魏酸、咖啡酸、菊苣酸、綠原酸、異綠原酸。這類(lèi)物質(zhì)多數(shù)是苯乙烯母核的, 這個(gè)結(jié)構(gòu)的極性本身比較大, 另外有酚羥基和羧酸基團(tuán), 別有多羥基配基。皂苷的展開(kāi)劑差不多, 極性大。 注意甲酸通常指的是濃度
26、85% 左右的, 有水。5) 含氮有機(jī)物。鹽酸小檗堿:苯醋酸乙酯甲醇異丙醇濃氨試液(12 :6:3:3:0.6)(氨蒸氣飽和)或正丁醇冰醋酸 -水(7:1:2) 、麻黃堿:氯仿甲醇濃氨試液 (20:5:0.5) 或正丁醇冰醋酸 水(8:2:1) 、甘草酸銨:醋酸乙酯甲酸冰醋酸水 (15:1:1:2) 。由于 NH2 硅醇基的作用很 強(qiáng),在強(qiáng)極性展開(kāi)劑加有機(jī)酸、 有機(jī)堿掃尾。 對(duì)于極性化合物,使用正丁醇對(duì)斑點(diǎn)擴(kuò)散影響 較小,因?yàn)榛衔锖凸枘z的作用強(qiáng)。進(jìn)行薄層分析基本可以根據(jù)母核、基團(tuán), 選擇相似的化合物對(duì)號(hào)入座。 當(dāng)然,具體的條件優(yōu) 化則需要根據(jù)實(shí)際情況了。 遇到較困難的分離, 需要使用到設(shè)計(jì)優(yōu)
27、化方法的, 已經(jīng)不屬于本 文討論范圍了。2、有機(jī)合成中展開(kāi)劑的選擇,選擇適當(dāng)?shù)恼归_(kāi)劑是首要任己烷 苯 乙醚THF乙酸做有機(jī)合成時(shí)走板子是常有的事,展開(kāi)劑的選擇就至關(guān)重要了 務(wù).一般常用溶劑按照極性從小到大的順序排列大概為:石油迷乙酯丙酮 乙醇甲醇使用單一溶劑,往往不能達(dá)到很好的分離效果,往往使用混合溶劑通常使用一個(gè)高極性和低級(jí)性溶劑組成的混合溶劑,高極性的溶劑還有增加區(qū)分度的作用, 常用的溶劑組合有:Petroleumether/Ethylacetate,petroleumether/Acetone,Petroleumether/Ether,Petroleumet her/CH2Cl2,eth
28、ylacetate/MeOH,CHCl3/ethylacetate展開(kāi)劑的比例要靠嘗試 .一般根據(jù)文獻(xiàn)中報(bào)道的該類(lèi)化合物用什么樣的展開(kāi)劑,就首先Rf 在 0.20.8嘗試使用該類(lèi)展開(kāi)劑, 然后不斷嘗試比例, 直到找到一個(gè)分離效果好的展開(kāi)劑。 展開(kāi)劑的選 擇條件:對(duì)的所需成分有良好的溶解性;可使成分間分開(kāi);待測(cè)組分的 之間,定量測(cè)定在0.30.5之間;不與待測(cè)組分或吸附劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng);沸點(diǎn)適中,黏 度較??;展開(kāi)后組分斑點(diǎn)圓且集中;混合溶劑最好用新鮮配制。一般來(lái)說(shuō),弱極性溶劑 體系的基本兩相由正己烷和水組成, 再根據(jù)需要加入甲醇、 乙醇, 乙酸乙酯來(lái)調(diào)節(jié)溶劑系統(tǒng) 的極性,以達(dá)到好的分離效果,適合于
29、生物堿、黃酮、萜類(lèi)等的分離;中等極性的溶劑體系 由氯仿和水基本兩相組成,由甲醇、乙醇,乙酸乙酯等來(lái)調(diào)節(jié),適合于蒽醌、香豆素,以及 一些極性較大的木脂素和萜類(lèi)的分離;強(qiáng)極性溶劑,由正丁醇和水組成,也靠甲醇、乙醇, 乙酸乙酯等來(lái)調(diào)節(jié),適合于極性很大的生物堿類(lèi)化合物的分離。很多時(shí)候 ,展開(kāi)劑的選擇要靠自己不斷變換展開(kāi)劑的組成來(lái)達(dá)到最佳效果。我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中,為了實(shí)現(xiàn)一個(gè)配體與其他雜質(zhì)有效分離, 曾經(jīng)嘗試了很多種的溶劑組合, 最后才找到石油醚EtOAc HCOOH (5.5: 3.5: 0.1)混合溶劑。一般把兩種溶劑混合時(shí),采用高極性 /低極性的體積比為 1/3的混合溶劑 ,如果有分開(kāi)的跡象 ,再調(diào)整比
30、例(或者加入第三種溶劑),達(dá)到最佳效果;如果沒(méi)有分開(kāi)的跡象(斑點(diǎn)較 “拖”),最好是換溶劑。對(duì)于在硅膠中這種酸性物 質(zhì)上易分解的物質(zhì), 在展開(kāi)劑里往往加一點(diǎn)點(diǎn)三乙胺, 氨水, 吡啶等堿性物質(zhì)來(lái)中和硅膠的酸性。(選擇所添加的堿性物質(zhì), 還必須考慮容易從產(chǎn)品中除去, 氨水無(wú)疑是較好的選擇。 )分離效果的好壞和所用硅膠和溶劑的質(zhì)量很有關(guān)系:不同廠家生產(chǎn)的硅膠可能含水量以及顆粒的粗細(xì)程度, 酸性強(qiáng)弱不同, 從而導(dǎo)致產(chǎn)品在某個(gè)廠家的硅膠中分離效果很好,但在另個(gè)廠家的就不行。 溶劑的含水量和雜質(zhì)含量對(duì)分離效果都有明顯的影響。溫度, 濕度對(duì)分離效果影響也很明顯,在實(shí)驗(yàn)中我們發(fā)現(xiàn)有時(shí)同一展開(kāi)條件,上下午的Rf
31、 截然不同展開(kāi)劑的選擇主要根據(jù)樣品的極性、 溶解度和吸附劑的活性等因素來(lái)考慮在進(jìn)行薄層層析時(shí),首先應(yīng)該知道未知化學(xué)成分的類(lèi)型,其極性的大致歸屬,從提取液或從色譜柱的流動(dòng)相極性可知,另外某樣品里含多種化學(xué)成分先按極性不同大致分,然后細(xì)分,對(duì)于分離未知的化學(xué)物質(zhì),展開(kāi)劑的選擇也是一個(gè)摸索的過(guò)程,不應(yīng)該僅僅從展開(kāi)劑考慮,多因素綜合衡量!溶劑: 層析過(guò)程中溶劑的選擇, 對(duì)組分分離關(guān)系極大。在柱層析時(shí)所用的溶劑(單一劑或混合溶劑)習(xí)慣上稱(chēng)洗脫劑,用于薄層或紙層析時(shí)常稱(chēng)展開(kāi)劑。洗脫劑的選擇,須根據(jù)被分離當(dāng)被分離物質(zhì)與所選用的吸附劑性質(zhì)這兩者結(jié)合起來(lái)加以考慮在用極性吸附劑進(jìn)行層析時(shí), 物質(zhì)為弱極性物質(zhì), 一
32、般選用弱極性溶劑為洗脫劑; 被分離物質(zhì)為強(qiáng)極性成分, 則須選用極 性溶劑為洗脫劑。 如果對(duì)某一極性物質(zhì)用吸附性較弱的吸附劑 (如以硅藻土或滑石粉代替硅 膠),則洗脫劑的極性亦須相應(yīng)降低。在柱層操作時(shí), 被分離樣品在加樣時(shí)可采用于法, 亦可選一適宜的溶劑將樣品溶解后加 入。溶解樣品的溶劑應(yīng)選擇極性較小的, 以便被分離的成分可以被吸附。 然后漸增大溶劑的 極性。 這種極性的增大是一個(gè)十分緩慢的過(guò)程,稱(chēng)為 “梯度洗脫 ”,使吸附在層析柱上的各個(gè) 成分逐個(gè)被洗脫。如果極性增大過(guò)訣(梯度太大),就不能獲得滿(mǎn)意的分離。溶劑的洗脫能力,有時(shí)可以用溶劑的介電常數(shù)(3來(lái)表示。介電常數(shù)高,洗脫能力就大。以上的洗脫
33、順序僅適用于極性吸附劑,如硅膠、氧化鋁。對(duì)非極性吸附劑,如活性炭,則正好與上述順序 相反,在水或親水住溶劑中所形成的吸附作用,較在脂溶性溶劑中為強(qiáng)。3被分離物質(zhì)的性質(zhì):被分離的物質(zhì)與吸附劑,洗脫劑共同構(gòu)成吸附層析中的三個(gè)要素,彼此緊密相連。 在指定的吸附劑與洗脫劑的條件下, 各個(gè)成分的分離情況, 直接與被分離物 質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)有關(guān)。對(duì)極性吸附劑而言,成分的極性大,吸附住強(qiáng)。當(dāng)然, 中草藥成分的整體分子觀是重要的, 例如極性基團(tuán)的數(shù)目愈多, 被吸附的住能就會(huì)更 大些, 在同系物中碳原子數(shù)目少些, 被吸附也會(huì)強(qiáng)些??傊?, 只要兩個(gè)成分在結(jié)構(gòu)上存在差 別,就有可能分離,關(guān)鍵在于條件的選擇。要根據(jù)被分
34、離物質(zhì)的性質(zhì),吸附劑的吸附強(qiáng)度, 與溶劑的性質(zhì)這三者的相互關(guān)系來(lái)考慮。 首先要考慮被分離物質(zhì)的極性。 如被分離物質(zhì)極性 很小為不含氧的萜烯, 或雖含氧但非極性基團(tuán), 則需選用吸附性較強(qiáng)的吸附劑, 并用弱極性 溶劑如石油醚或苯進(jìn)行洗脫。 但多數(shù)中藥成分的極性較大, 則需要選擇吸附性能較弱的吸附 劑(一般川W級(jí))。 采用的洗脫劑極性應(yīng)由小到大按某一梯度遞增,或可應(yīng)用薄層層析以 判斷被分離物在某種溶劑系統(tǒng)中的分離情況。 此外, 能否獲得滿(mǎn)意的分離, 還與選擇的溶劑 梯度有很大關(guān)系。 現(xiàn)以實(shí)例說(shuō)明吸附層析中吸附劑、 洗脫劑與樣品極性之間的關(guān)系。 如有多油脂中各單一成分即可按組分的混合物,象植物油脂系由
35、烷烴、烯烴、舀醇酯類(lèi)、甘油三酸醋和脂肪酸等組份。當(dāng)以 硅膠為吸附劑時(shí), 使油脂被吸附后選用一系列混合溶劑進(jìn)行洗脫, 其極性大小的不同依次被洗脫。又如對(duì)于 C-27 甾體皂甙元類(lèi)成分,能因其分字中羥基數(shù)目的多少而獲得分離:將混合皂甙 元溶于含有 5 氯仿的苯中,加于氧化鋁的吸附柱上,采用以下的溶劑進(jìn)行梯度洗脫。如改 用吸附性較弱的硅酸鎂以替代氧化鋁, 由于硅酸鎂的吸附性較弱, 洗脫劑的極牲需相應(yīng)降低, 亦即采用苯或含 5氯仿的苯, 即可將一元羥基皂甙元從吸附劑上洗脫下來(lái)。 這一例子說(shuō)明, 同樣的中草藥成分在不同的吸附劑中層析時(shí), 需用不同的溶劑才能達(dá)到相同的分離效果, 從 而說(shuō)明吸附劑、溶劑和欲
36、分離成分三者的相互關(guān)系。3、薄層色譜在中草藥中的應(yīng)用薄層層析是一種簡(jiǎn)便、 快速、微量的層析方法。 一般將柱層析用的吸附劑撒布到平面如玻璃 片上,形成一薄層進(jìn)行層析時(shí)一即稱(chēng)薄層層析。其原理與柱層析基本相似。1)薄層層析的特點(diǎn):薄層層析在應(yīng)用與操作方面的特點(diǎn)與柱層析的比較。2)吸附劑的選擇:薄層層析用的吸附劑與其選擇原則和柱層析相同。主要區(qū)別在于薄層層析要求吸附劑(支持劑)的粒度更細(xì),一般應(yīng)小于 250目,并要求粒度均勻。用于薄層層析的吸附劑或預(yù)制薄層一般活度不宜過(guò)高,以n川級(jí)為宜。而展開(kāi)距離則隨薄層的粒度粗10厘米,否則可引起色譜擴(kuò)散影細(xì)而定,薄層粒度越細(xì),展開(kāi)距離相應(yīng)縮短,一般不超過(guò) 響分離效
37、果。(3)展開(kāi)劑的選擇:薄層層析,當(dāng)吸附劑活度為一定值時(shí)(如n或川級(jí)),對(duì)多組分的樣品能否獲得滿(mǎn)意的分離, 決定于展開(kāi)劑的選擇。 中草藥化學(xué)成分在脂溶性成分中, 大致可按 其極性不同而分為無(wú)極性、弱極性、 中極性與強(qiáng)極性。但在實(shí)際工作中,經(jīng)常需要利用溶劑 的極性大小,對(duì)展開(kāi)劑的極性予以調(diào)整。4)特殊薄層:針對(duì)某些性質(zhì)特殊的化合物的分離與檢出,有時(shí)需采用一些特殊薄層。 熒光薄層:有些化合物本身無(wú)色,在紫外燈下也不顯熒光,又無(wú)適當(dāng)?shù)娘@色劑時(shí),則可在吸附劑中加入熒光物質(zhì)制成熒光薄層進(jìn)行層析。展層后置于紫外光下照射, 薄層板本身顯熒光,而樣品斑點(diǎn)處不顯熒光,即可檢出樣品的層析位置。常用的熒光物質(zhì)多為無(wú)
38、機(jī)物。 其一是在 254nm 紫外光激發(fā)下顯出熒光的,如錳激潔的硅酸鋅。另一種為在365nm 紫外光激發(fā)下發(fā)出熒光的,如銀激化的硫化鋅硫化鎬。 絡(luò)合薄層:常用的有硝酸銀薄層,用來(lái)分離碳原子數(shù)相等而其中C 一 C 雙鍵數(shù)目不等的一系列化合物,如不飽和醇、酸等。其主要機(jī)理是由于C 一 C 鍵能與硝酸銀形成絡(luò)合物,而飽和的 C 一 C 鍵則不與硝酸銀絡(luò)合。因此在硝酸銀薄層上,化臺(tái)物可由于飽和程度不同而獲得分離。層析時(shí)飽和化合物由于吸附最弱而Rf最高,含一個(gè)雙鍵的較含兩個(gè)雙鍵的Rf值高,含一個(gè)三鍵的較含一個(gè)雙鍵的Rf值高。此外,在一個(gè)雙鍵化臺(tái)物中,順式的與硝酸銀絡(luò)合較反式的易于進(jìn)行。因此,還可用來(lái)分離
39、順?lè)串悩?gòu)體。 酸堿薄層和 PH 緩沖薄層: 為了改變吸附劑原來(lái)的酸堿性, 可在鋪制薄層時(shí)采用稀酸或稀 堿以代替水調(diào)制薄層。 例如硅膠帶微酸性, 有時(shí)對(duì)堿性物質(zhì)如生物堿的分離不好, 如不能展層或拖尾,則可在鋪薄層時(shí),用稀堿溶液0.10 . 5NNaOH溶液制成堿性硅膠薄層。例如豬屎豆堿在以硅膠為吸附劑時(shí),以氯仿-丙酮一甲醇(& 2: 1)為展開(kāi)劑Rfv 0. 1,采用堿性硅膠薄層用上述相同展開(kāi)劑,Rf 值增至 04左右。說(shuō)明豬屎豆堿為 -堿性生物堿。5)應(yīng)用:薄層層析法在中草藥化學(xué)成分的研究中,主要應(yīng)用于化學(xué)成分的預(yù)試、化學(xué)成分的鑒定及探索柱層分離的條件。用薄層層析法進(jìn)行中草藥化學(xué)成分預(yù)
40、試, 可依據(jù)各類(lèi)成分性質(zhì)及熟知的條件, 有針對(duì)性地進(jìn) 行。由于在薄層上展層后,可將一些雜質(zhì)分離,選擇性高,可使預(yù)試結(jié)果更為可靠。6)中草藥中的應(yīng)用以薄層層析法進(jìn)中草藥化學(xué)成分鑒定, 最好要有標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行共薄層層析。 如用數(shù)種溶劑展 層后, 標(biāo)準(zhǔn)品和鑒定品的 Rf 值、 斑點(diǎn)形狀顏色都完全相同, 則可作初步結(jié)論是同一化合物。但一般需進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)或紅外光譜等一種儀器分析方法加以核對(duì)。用薄層層析法探索柱層分離條件, 是實(shí)驗(yàn)室的常規(guī)方法。 在進(jìn)行柱層分離時(shí), 首先考慮選用 何種吸附劑與洗脫劑。 在洗脫過(guò)程中各個(gè)成分將按何種順序被洗脫, 每一洗脫液中是否為單 一成分或混合體, 均可由薄層的分離得到判斷與
41、檢驗(yàn)。 通過(guò)薄層的預(yù)分離, 還可以了解多組 分樣品的組成與相對(duì)含量。 如在薄層上摸索到比較滿(mǎn)意的分離條件, 即可將此條件用于干柱 層析。但亦可以將薄層分離條件經(jīng)適當(dāng)改變, 轉(zhuǎn)至一般往層所采用洗脫的方式進(jìn)行制備柱分離。利用薄層的預(yù)分離尋找柱層的洗脫條件時(shí),假定在薄層上所測(cè)得的Rf 值一樣品在柱層中 的比移率(R)。這是由于在薄層展開(kāi)時(shí),薄層固定相中所含的溶劑經(jīng)過(guò)不斷的蒸發(fā),而使薄層上各點(diǎn)位置所含的溶劑量是不等的, 靠近起始線(xiàn)的含量高于薄層的前沿部分。 但若嚴(yán)格控制層析操作條件, 則可得到接近真實(shí)的 Rf 值。用薄層進(jìn)行某一組分的分離, 其 Rf 值范圍,般情形下為0 . 85 > Rf &
42、gt;0. 05。此外,薄層層析法亦應(yīng)用于中草藥品種、藥材及其制劑真?zhèn)蔚臋z查、質(zhì)量控制和資源調(diào)查, 對(duì)控制化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)程, 反應(yīng)副產(chǎn)品產(chǎn)物的檢查, 中間體分析,化學(xué)藥品及制劑雜質(zhì)的檢查,臨床和生化檢驗(yàn)以及毒物分析等,都是有效的手段。選擇適當(dāng)?shù)恼归_(kāi)劑是首要任務(wù) .一般常用溶劑按照極性從小到大的順序排列大概為:石油迷<己烷&It;苯<乙醚&t;THF<乙酸乙酯&It;丙酮<乙醇&It;甲醇使用單一溶劑,往往不能達(dá)到很好的分離效果,往往使用混合溶劑通常使用一個(gè)高極性和低級(jí)性溶劑組成的混合溶劑,高極性的溶劑還有增加
43、區(qū)分度的作用,常用的溶劑組合有Petroleumether/Ethylacetate,petroleumether/Acetone,Petroleumether/Ether,Petroleumether/CH2Cl2,ethylacetate/MeOH,CHCl3/ethylacetate展開(kāi)劑的比例要靠嘗試 .一般根據(jù)文獻(xiàn)中報(bào)道的該類(lèi)化合物用什么樣的展開(kāi)劑,就首先嘗試使用該類(lèi)展開(kāi)劑, 然后不斷嘗試比例, 直到找到一個(gè)分離效果好的展開(kāi)劑。展開(kāi)劑的選擇條件:對(duì)的所需成分有良好的溶解性;可使成分間分開(kāi);待測(cè)組分的Rf 在0.20.8 之間,定量測(cè)定在0.30.5之間;不與待測(cè)組分或吸附劑發(fā)生化學(xué)反
44、應(yīng);沸點(diǎn)適中,黏度較小;展開(kāi)后組分斑點(diǎn)圓且集中;混合溶劑最好用新鮮配制。般來(lái)說(shuō), 弱極性溶劑體系的基本兩相由正己烷和水組成,再根據(jù)需要加入甲醇、乙醇,乙酸乙酯來(lái)調(diào)節(jié)溶劑系統(tǒng)的極性, 以達(dá)到好的分離效果,適合于生物堿、 黃酮、萜類(lèi)等的分離;中等極性的溶劑體系由氯仿和水基本兩相組成,由甲醇、乙醇,乙酸乙酯等來(lái)調(diào)節(jié),適合于蒽醌、香豆素, 以及一些極性較大的木脂素和萜類(lèi)的分離;強(qiáng)極性溶劑, 由正丁醇和水組成,也靠甲醇、乙醇,乙酸乙酯等來(lái)調(diào)節(jié),適合于極性很大的生物堿類(lèi)化合物的分離。很多時(shí)候 ,展開(kāi)劑的選擇要靠自己不斷變換展開(kāi)劑的組成來(lái)達(dá)到最佳效果。我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中,為了實(shí)現(xiàn)一個(gè)配體與其他雜質(zhì)有效分離, 曾經(jīng)
45、嘗試了很多種的溶劑組合, 最后才找到石油醚EtOAc HCOOH (5.5 :3.5 :0.1)混合溶劑。一般把兩種溶劑混合時(shí),采用高極性 /低極性的體積比為 1/3的混合溶劑 ,如果有分開(kāi)的跡象 ,再調(diào)整比例(或者加入第三種溶劑),達(dá)到最佳效果;如果沒(méi)有分開(kāi)的跡象(斑點(diǎn)較 “拖”),最好是換溶劑。對(duì)于在硅膠中這種酸性物質(zhì)上易分解的物質(zhì), 在展開(kāi)劑里往往加一點(diǎn)點(diǎn)三乙胺, 氨水, 吡啶等堿性物質(zhì)來(lái)中和硅膠的酸性。(選擇所添加的堿性物質(zhì), 還必須考慮容易從產(chǎn)品中除去, 氨水無(wú)疑是較好的選擇。 )分離效果的好壞和所用硅膠和溶劑的質(zhì)量很有關(guān)系:不同廠家生產(chǎn)的硅膠可能含水量以及顆粒的粗細(xì)程度, 酸性強(qiáng)弱
46、不同, 從而導(dǎo)致產(chǎn)品在某個(gè)廠家的硅膠中分離效果很好,但在另個(gè)廠家的就不行。 溶劑的含水量和雜質(zhì)含量對(duì)分離效果都有明顯的影響。溫度,濕度對(duì)分離效果影響也很明顯,在實(shí)驗(yàn)中我們發(fā)現(xiàn)有時(shí)同一展開(kāi)條件,上下午的Rf 截然不同展開(kāi)劑的選擇主要根據(jù)樣品的極性、 溶解度和吸附劑的活性等因素來(lái)考慮在進(jìn)行薄層層析時(shí),首先應(yīng)該知道未知化學(xué)成分的類(lèi)型,其極性的大致歸屬,從提取液或從色譜柱的流動(dòng)相極性可知,另外某樣品里含多種化學(xué)成分先按極性不同大致分,然后細(xì)分,對(duì)于分離未知的化學(xué)物質(zhì),展開(kāi)劑的選擇也是一個(gè)摸索的過(guò)程,不應(yīng)該僅僅從展開(kāi)劑考慮,多因素綜合衡量!溶劑: 層析過(guò)程中溶劑的選擇, 對(duì)組分分離關(guān)系極大。在柱層析時(shí)所
47、用的溶劑(單一劑或混合溶劑)習(xí)慣上稱(chēng)洗脫劑,用于薄層或紙層析時(shí)常稱(chēng)展開(kāi)劑。洗脫劑的選擇,須根據(jù)被分離物質(zhì)與所選用的吸附劑性質(zhì)這兩者結(jié)合起來(lái)加以考慮在用極性吸附劑進(jìn)行層析時(shí),當(dāng)被分離物質(zhì)為弱極性物質(zhì), 一般選用弱極性溶劑為洗脫劑; 被分離物質(zhì)為強(qiáng)極性成分, 則須選用極性溶劑為洗脫劑。 如果對(duì)某一極性物質(zhì)用吸附性較弱的吸附劑 (如以硅藻土或滑石粉代替硅膠),則洗脫劑的極性亦須相應(yīng)降低。在柱層操作時(shí),被分離樣品在加樣時(shí)可采用于法,亦可選一適宜的溶劑將樣品溶解后加入。溶解樣品的溶劑應(yīng)選擇極性較小的, 以便被分離的成分可以被吸附。然后漸增大溶劑的極性。這種極性的增大是一個(gè)十分緩慢的過(guò)程, 稱(chēng)為“梯度洗脫
48、 ”,使吸附在層析柱上的各個(gè)成分逐個(gè)被洗脫。如果極性增大過(guò)訣(梯度太大),就不能獲得滿(mǎn)意的分離。溶劑的洗脫能力,有時(shí)可以用溶劑的介電常數(shù)(3來(lái)表示。介電常數(shù)高,洗脫能力就大。以上的洗脫順序僅適用于極性吸附劑,如硅膠、氧化鋁。對(duì)非極性吸附劑,如活性炭,則正好與上述順序相反,在水或親水住溶劑中所形成的吸附作用,較在脂溶性溶劑中為強(qiáng)。3被分離物質(zhì)的性質(zhì):被分離的物質(zhì)與吸附劑,洗脫劑共同構(gòu)成吸附層析中的三個(gè)要素,彼此緊密相連。 在指定的吸附劑與洗脫劑的條件下, 各個(gè)成分的分離情況, 直接與被分離物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)有關(guān)。對(duì)極性吸附劑而言,成分的極性大,吸附住強(qiáng)。當(dāng)然, 中草藥成分的整體分子觀是重要的, 例
49、如極性基團(tuán)的數(shù)目愈多, 被吸附的住能就會(huì)更 大些, 在同系物中碳原子數(shù)目少些, 被吸附也會(huì)強(qiáng)些。總之, 只要兩個(gè)成分在結(jié)構(gòu)上存在差 別,就有可能分離,關(guān)鍵在于條件的選擇。要根據(jù)被分離物質(zhì)的性質(zhì),吸附劑的吸附強(qiáng)度, 與溶劑的性質(zhì)這三者的相互關(guān)系來(lái)考慮。 首先要考慮被分離物質(zhì)的極性。 如被分離物質(zhì)極性并用弱極性很小為不含氧的萜烯, 或雖含氧但非極性基團(tuán), 則需選用吸附性較強(qiáng)的吸附劑, 溶劑如石油醚或苯進(jìn)行洗脫。 但多數(shù)中藥成分的極性較大, 則需要選擇吸附性能較弱的吸附 劑(一般川W級(jí))。 采用的洗脫劑極性應(yīng)由小到大按某一梯度遞增,或可應(yīng)用薄層層析以 判斷被分離物在某種溶劑系統(tǒng)中的分離情況。 此外,
50、 能否獲得滿(mǎn)意的分離, 還與選擇的溶劑 梯度有很大關(guān)系。 現(xiàn)以實(shí)例說(shuō)明吸附層析中吸附劑、 洗脫劑與樣品極性之間的關(guān)系。 如有多油脂中各單一成分即可按組分的混合物,象植物油脂系由烷烴、烯烴、舀醇酯類(lèi)、甘油三酸醋和脂肪酸等組份。當(dāng)以 硅膠為吸附劑時(shí), 使油脂被吸附后選用一系列混合溶劑進(jìn)行洗脫, 其極性大小的不同依次被洗脫。又如對(duì)于 C-27 甾體皂甙元類(lèi)成分,能因其分字中羥基數(shù)目的多少而獲得分離:將混合皂甙 元溶于含有 5 氯仿的苯中,加于氧化鋁的吸附柱上,采用以下的溶劑進(jìn)行梯度洗脫。如改 用吸附性較弱的硅酸鎂以替代氧化鋁, 由于硅酸鎂的吸附性較弱, 洗脫劑的極牲需相應(yīng)降低, 亦即采用苯或含 5氯
51、仿的苯, 即可將一元羥基皂甙元從吸附劑上洗脫下來(lái)。 這一例子說(shuō)明, 同樣的中草藥成分在不同的吸附劑中層析時(shí), 需用不同的溶劑才能達(dá)到相同的分離效果, 從 而說(shuō)明吸附劑、溶劑和欲分離成分三者的相互關(guān)系。三、顯色方法一).概述看、二照、三碘、四顯,熒光背景也常見(jiàn)A:首先在日光下觀察,劃出有色物質(zhì)的斑點(diǎn)位置B:在紫外燈下觀察有無(wú)暗斑或熒光斑點(diǎn)C :大部分有機(jī)物會(huì)吸附碘可逆的產(chǎn)生棕色或黃色斑點(diǎn)。D:熒光薄板檢測(cè),觀察熒光薄板中出現(xiàn)的暗斑。E:既無(wú)色又無(wú)紫外吸收的物質(zhì),可以用顯色劑顯色顯色劑可以分成兩大類(lèi): 一類(lèi)是檢查一般有機(jī)化合物的通用顯色劑; 另一類(lèi)是根據(jù)化合物分 類(lèi)或特殊官能團(tuán)設(shè)計(jì)的專(zhuān)屬性顯色劑。
52、二)通用顯色劑 硫酸常用的有四種溶液:硫酸 -水(1:1)溶液;硫酸-甲醇或乙醇(1: 1)溶液;1.5mol / L硫酸溶液與0.5-1.5mol / L硫酸銨溶液,噴后110 C烤15min,不同有機(jī)化合物顯不同顏色。 0.5 %碘的氯仿溶液對(duì)很多化合物顯黃棕色。 中性 0.05高錳酸鉀溶液易還原性化合物在淡紅背景上顯黃色。 堿性高錳酸鉀試劑還原性化合物在淡紅色背景上顯黃色。溶液I: 1 %高錳酸鉀溶液;溶液n: 5%碳酸鈉溶液;溶液I和溶液n等量混合應(yīng)用。 酸性高錳酸鉀試劑噴1.6 %高錳酸鉀濃硫酸溶液(溶解時(shí)注意防止爆炸),噴后薄層于180 C150 C烤薄層。加熱1520min。 酸
53、性重鉻酸鉀試劑噴 5%重鉻酸鉀濃硫酸溶液,必要時(shí) 5 %磷鉬酸乙醇溶液噴后120 C烘烤,還原性化合物顯藍(lán)色,再用氨氣薰,則背景變?yōu)闊o(wú)色。 鐵氰化鉀-三氯化鐵試劑還原性物質(zhì)顯藍(lán)色,再?lài)?mol /L鹽酸溶液,則藍(lán)色加深。溶液I: 1 %鐵氰化鉀溶液;溶液n: 2%三氯化鐵溶液;臨用前將溶液 I和溶液n等量混合。三).專(zhuān)屬性顯色劑由于化合物種類(lèi)繁多, 因此專(zhuān)屬性顯色劑也是很多的, 現(xiàn)將在各類(lèi)化合物中最常用的顯色劑 列舉如下:(1)烴類(lèi) 硝酸銀/過(guò)氧化氫 檢出物:鹵代烴類(lèi)。溶液:硝酸銀 O.1g 溶于水 lml ,加2-苯氧基乙醇 lOOml ,用丙酮稀釋至 200ml ,再加30過(guò) 氧化氫 1滴
54、。方法:噴后置未過(guò)濾的紫外光下照射; 結(jié)果:斑點(diǎn)呈暗黑色。 熒光素/溴 檢出物:不飽和烴。溶液:I.熒光素0.1g溶于乙醇lOOmI ;n. 5%溴的四氯化碳溶液。(曙紅 ),熒光消失,不飽方法:先噴 (I) ,然后置含溴蒸氣容器內(nèi),熒光素轉(zhuǎn)變?yōu)樗匿鍩晒馑?和烴斑點(diǎn)由于溴的加成,阻止生成曙紅而保留熒光,多數(shù)不飽和烴在粉紅色背景上呈黃色。 四氯鄰苯二甲酸酐 檢出物:芳香烴。溶液: 2%四氯鄰苯二甲酸酐的丙酮與氯代苯(10: 1)的溶液。方法:噴后置紫外光下觀察。 甲醛/硫酸 檢出物:多環(huán)芳烴。溶液: 37%甲醛溶液 O.2ml 溶于濃硫酸 l0ml 。(2) 醇類(lèi) 3 , 5一二硝基苯酰氯檢出物:醇類(lèi)。n. 0.5 %氫氧化鈉溶液;溶液: I. 2%本品甲苯溶液;m. 0.002 %羅丹明溶液。方法:先噴(I),在空氣中干燥過(guò)夜,用蒸氣薰2min,將紙或薄層通過(guò)試液(n )30s,噴水洗,趁濕通過(guò)(m)i5s,空氣干燥,紫外燈下觀察。 硝酸鈰銨 檢出物:醇類(lèi)。溶液:I. 1 %硝酸鈰銨的0.2mol /L硝酸溶液;n. N,N-二甲基-對(duì)苯二胺鹽酸鹽1.5g溶于甲醇、水與乙酸(128m1+25m1+1 . 5m1)混合液中,用前將(I)與(n )等量混合。噴板后于105oC加熱5min 。 香草醛/硫酸 檢出物:高級(jí)醇、酚、甾類(lèi)及精油。溶液:香草醛 1g 溶于硫酸
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