平面色譜法學(xué)習(xí)指導(dǎo)山西醫(yī)科大學(xué)

1、第十九章 平面色譜法第一節(jié) 內(nèi)容和要求1基本內(nèi)容 本章內(nèi)容包括平面色譜分類(lèi)；平面色譜參數(shù)：比移值和相對(duì)比移值、分配系數(shù)和保留因子、分離度和分離數(shù)，比移值與分配系數(shù)（保留因子）的關(guān)系；薄層色譜法的基本原理及類(lèi)型，吸附薄層色譜中吸附劑和展開(kāi)劑及其選擇，薄層色譜操作步驟及定性定量分析；高效薄層色譜法；薄層掃描法；紙色譜法。2基本要求 本章要求掌握薄層色譜和紙色譜的基本原理，常用的固定相和流動(dòng)相，比移值和相對(duì)比移值、分配系數(shù)和保留因子、分離度和分離數(shù)，比移值與分配系數(shù)（保留因子）的關(guān)系。吸附色譜中固定相和流動(dòng)相的選擇。熟悉平面色譜法分類(lèi)，薄層色譜中薄層板的種類(lèi)，薄層色譜操作步驟，顯色方法，影響薄層色譜

2、比移值的因素，面效參數(shù)與分離參數(shù)，定性、定量分析方法。了解各種類(lèi)型色譜的操作方法，薄層掃描法，高效薄層色譜法，應(yīng)用與示例。第二節(jié) 要點(diǎn)和難點(diǎn)（一）平面色譜的基本術(shù)語(yǔ)和公式1. 定性參數(shù)：比移值（Rf）與相對(duì)比移值（Rr） 2.Rf與分配系數(shù)（K）和保留因子（k）的關(guān)系 3.面效參數(shù)：理論塔板數(shù)（n）與塔板高度（H） 4.分離參數(shù)：分離度（R）與分離數(shù)（SN） （二）主要平面色譜類(lèi)型色譜類(lèi)型分離原理載體固定相流動(dòng)相Rf順序吸附薄層色譜吸附硅膠有機(jī)溶劑極性小的Rf值大正相薄層色譜分配硅膠水有機(jī)溶劑極性小的Rf值大反相薄層色譜分配硅膠硅膠鍵合相水-有機(jī)溶劑極性小的Rf值小紙色譜分配濾紙水水-有機(jī)溶劑

3、極性小的Rf值大（三）吸附薄層色譜條件的選擇 被測(cè)組分的極性大，吸附劑的活度小，流動(dòng)相極性大；被測(cè)組分的極性小，吸附劑的活度大，流動(dòng)相極性小。1被分離物質(zhì)的極性與結(jié)構(gòu)的關(guān)系（1）基本母核相同，基團(tuán)極性愈大，分子極性愈強(qiáng)；極性基團(tuán)數(shù)目增加，分子極性增強(qiáng)。常見(jiàn)的取代基極性大小順序：烷烴<烯烴<醚類(lèi)<硝基化合物<二甲胺<脂類(lèi)<酮類(lèi)<醛類(lèi)<硫醇<胺類(lèi)<酰胺<醇類(lèi)<酚類(lèi)<羧酸類(lèi)。（2）分子雙鍵愈多，共軛度愈大，吸附性愈大。（3）空間排列影響極性，如能產(chǎn)生分子內(nèi)氫鍵的分子極性下降。2吸附劑的活度選擇 被分離物質(zhì)的極性大，吸附劑活

4、度要小，以免吸附太牢，不易洗脫；被分離物質(zhì)的極性小，則吸附劑的活度要大，以免不被吸附，而無(wú)法分離?？筛淖兓罨瘻囟群蜁r(shí)間來(lái)控制吸附劑的活度。3展開(kāi)劑的極性單一溶劑的極性順序：石油醚<環(huán)己烷<二硫化碳<四氯化碳<三氯乙烷<苯、甲苯<二氯甲烷<氯仿<乙醚<乙酸乙酯<丙酮 <正丙醇<乙醇<甲醇<吡啶<酸<水。4混合溶劑選擇的一般規(guī)則 先用單一的中等極性展開(kāi)劑試驗(yàn)，得出合適的極性。再改用二元展開(kāi)劑，調(diào)節(jié)比例達(dá)到預(yù)期的極性，得到混合展開(kāi)劑。目的是通過(guò)混合展開(kāi)劑的極性和溶劑的強(qiáng)度，使各組分具有適宜的Rf值，從而達(dá)

5、到良好的分離。（四）分析方法1.定性分析（1）比移值Rf定性：與對(duì)照品的Rf值比較定性，但重現(xiàn)性差。 （2）相對(duì)比移值Rr定性：與文獻(xiàn)Rr值或?qū)φ掌返腞r值比較定性。2.雜質(zhì)檢查（1）雜質(zhì)對(duì)照品比較法：配制一定濃度的試樣溶液和規(guī)定限定濃度的雜質(zhì)對(duì)照品溶液，在同一板上展開(kāi)，試樣中雜質(zhì)斑點(diǎn)顏色不得比雜質(zhì)對(duì)照品斑點(diǎn)顏色深。（2）主成分自身對(duì)照法：首先配制一定濃度的供試品溶液，然后將其稀釋一定倍數(shù)得到另一低濃度溶液，作為對(duì)照溶液。將試樣溶液和對(duì)照溶液在同一板上展開(kāi)，試樣溶液中雜質(zhì)斑點(diǎn)顏色不得比對(duì)照溶液主斑點(diǎn)顏色深。 3.定量分析（1）洗脫法（2）直接定量法：目視比較法和薄層掃描法。第三節(jié) 精選例題1試

6、推測(cè)下列化合物在硅膠薄層板上，以石油醚-苯（4:1）為流動(dòng)相展開(kāi)時(shí)的Rf值次序，并說(shuō)明理由。 偶氮苯 對(duì)甲氧基偶氮苯 蘇丹黃 蘇丹紅 對(duì)氨基偶氮苯 對(duì)羥基偶氮苯答：根據(jù)組分在吸附色譜薄層板上展開(kāi)的機(jī)理，組分的極性越大，Rf越?。唤M分的極性越小，Rf越大。六種化合物的分子結(jié)構(gòu)均含有偶氮苯母核，根據(jù)取代基的極性便可排列出六種化合物的極性順序。蘇丹紅、蘇丹黃及對(duì)羥基偶氮苯均帶有羥基官能團(tuán)，他們的極性較強(qiáng)。但蘇丹紅、蘇丹黃上的羥基H 易與相鄰氮原子形成分子內(nèi)氫鍵，而使它們的極性大大下降，致使其極性小于對(duì)氨基偶氮苯。蘇丹紅極性大于蘇丹黃，是因?yàn)樘K丹紅的共軛體系比蘇丹黃長(zhǎng)。所以六種化合物的極性次序?yàn)椋号嫉?/p>

7、苯<對(duì)甲氧基偶氮苯<蘇丹黃<蘇丹紅<對(duì)氨基偶氮苯<對(duì)羥基偶氮苯；可推測(cè)Rf值次序?yàn)椋号嫉?gt;對(duì)甲氧基偶氮苯>蘇丹黃>蘇丹紅>對(duì)氨基偶氮苯>對(duì)羥基偶氮苯。2吸附薄層色譜中，欲使被分離極性組分Rf值變小，一般可采用哪些方法？答：（1）增加吸附劑的活度 在薄層活化時(shí)，適當(dāng)提高活化溫度和延長(zhǎng)活化時(shí)間，使吸附劑含水量減少，提高吸附劑的活度。（2）降低展開(kāi)劑極性 選擇更弱極性的有機(jī)溶劑或降低混合溶劑終極性溶劑的比例，降低展開(kāi)劑極性。對(duì)于具有酸堿性的組分，改善或調(diào)節(jié)展開(kāi)劑的pH也可使組分的Rf值變小。3用薄層色譜法分離組分1和組分2時(shí)，當(dāng)二組分存在

8、有>，W1W2，試證明 成立。證明： ， 由 ， 4化合物A在薄層板上從原點(diǎn)遷移7.6cm，溶劑前沿距原點(diǎn)16.2cm。(1)計(jì)算化合物A的Rf值；(2)色譜條件相同時(shí)，當(dāng)溶劑前沿移至距原點(diǎn)14.3cm時(shí)，化合物A的斑點(diǎn)應(yīng)在此薄層板的何處？解： L = L0×Rf = 14.3×0.47=6.7(cm) 5已知A與B兩組分的相對(duì)比移值為1.5。當(dāng)B物質(zhì)在某薄層板上展開(kāi)后，斑點(diǎn)距原點(diǎn)8.3cm，溶劑前沿到原點(diǎn)的距離為16cm，問(wèn)若A在此板上同時(shí)展開(kāi)，則A組分的展距為多少？A組分的Rf值為多少？解： (cm) 6在一定的薄層色譜條件下，當(dāng)溶劑的移動(dòng)速度為0.15cm/mi

9、n時(shí)，測(cè)得A、B組分的Rf值分別為0.47和0.64。計(jì)算A和B組分的移動(dòng)速度。解： ， 在平面色譜中 (cm/min)(cm/min)7用薄層掃描法在高效薄層板上測(cè)得如下數(shù)據(jù)： L0=82mm，Rf=0的物質(zhì)半峰寬為1.9mm，Rf=1的物質(zhì)半峰寬為3.1mm，求該薄層板的分離數(shù)。解： 第四節(jié) 練習(xí)和自測(cè)（一）問(wèn)答題1簡(jiǎn)述影響薄層色譜比移值和相對(duì)比移值的因素。2薄層色譜法有哪些顯色方法？它們的應(yīng)用范圍如何？3簡(jiǎn)述薄層色譜板的類(lèi)型。并說(shuō)明它們的異同？4簡(jiǎn)述平面色譜比移值和分配系數(shù)關(guān)系式（）的意義。5薄層色譜法展開(kāi)之前先進(jìn)行“飽和”一定時(shí)間，若不“飽和”就展開(kāi)，可能會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？6說(shuō)明薄層掃描

10、外標(biāo)一點(diǎn)和外標(biāo)兩點(diǎn)定量方法的原理及適用條件。7按分離機(jī)理，紙色譜屬于那種色譜？固定相是什么？展開(kāi)劑應(yīng)如何選擇？8某組分在硅膠A板上，以苯-甲醇（1:3）為展開(kāi)劑的Rf值為0.60；在硅膠B板上，用相同的展開(kāi)劑Rf值為0.45，問(wèn)A、B兩塊板，哪一塊板的活度大？ （二）填空題1判斷兩組分能否用平面色譜法分離的依據(jù)是_ _值。其值相差愈_ _，分離效果愈好。2展開(kāi)劑的極性 ，固定相的極性 ，稱為正相薄層色譜；展開(kāi)劑的極性 ，固定相的極性 ，稱為反相薄層色譜。3在薄層色譜中定性參數(shù)Rf值的數(shù)值在 之間，而Rr 。4在吸附薄層色譜中，常以 為固定相， 為流動(dòng)相，極性小的組分在板上移行速度較 ，Rf值較

11、 。5薄層色譜板的“活化”作用是_ _、_ 。 6要使二組分通過(guò)平面色譜分離的先決條件是它們的 不同或 不同。7在平面色譜法中，色譜過(guò)程中樣品與流動(dòng)相的遷移時(shí)間是 ，但遷移距離 。在柱色譜中，樣品與流動(dòng)相的遷移距離是 ，但遷移所需時(shí)間 ，組分的分配系數(shù)越大，保留時(shí)間越 。8薄層色譜法的一般操作程序是 。9熒光薄層板與普通薄層板的區(qū)別為 。在紫外燈下，熒光薄層板呈綠色熒光底色，被檢測(cè)的物質(zhì)一般呈 。10薄層色譜用于藥品雜質(zhì)限量檢查的方法有 和 。 （三）選擇題1進(jìn)行紙色譜時(shí)，濾紙所起的作用是（ ）。A固定相；B展開(kāi)劑； C吸附劑； D惰性載體2薄層色譜中常用的顯色劑為（ ）。A茚三酮試液； B熒

12、光黃試液；C碘； D硫酸乙醇溶液3薄層色譜中，使兩組分相對(duì)比移值發(fā)生變化的主要原因是（ ）。A改變薄層厚度； B改變展開(kāi)劑組成或配比；C改變展開(kāi)溫度； D改變固定相種類(lèi)4在薄層色譜中，以硅膠為固定相，有機(jī)溶劑為流動(dòng)相，遷移速度快的組分是（ ）。A極性大的組分； B極性小的組分；C揮發(fā)性大的組分 D揮發(fā)性小的組分5某組分在薄層色譜中展開(kāi)，10min時(shí)測(cè)得比移值為Rf，20min時(shí)的展開(kāi)結(jié)果是（ ）。A比移值加倍； BRf 值不變；C組分移行距離增加，但小于2倍；D組分移行距離增加，但大于2倍6下列色譜參數(shù)中數(shù)值在01之間的是（ ）。ARf； BRr； CR´； Dk7三種阿片生物堿，其

13、結(jié)構(gòu)如下，若用薄層色譜法分離，硅膠為固定相，氯仿等有機(jī)溶劑為流動(dòng)相，Rf值最小的是（ ）。 A嗎啡； B可待因； C蒂巴因8紙色譜中常用正丁醇-乙酸-水（4:1:5）作展開(kāi)劑，展開(kāi)劑正確的配制方法是（ ）。A三種溶劑按比例混合后直接用做展開(kāi)劑；B三種溶劑按比例混合，振搖后，取上層作展開(kāi)劑；C三種溶劑按比例混合，振搖后，取下層作展開(kāi)劑；D依次按比例用三種溶劑作展開(kāi)劑9使薄層色譜展開(kāi)劑流速發(fā)生變化的條件是（ ）。A溫度； B展開(kāi)劑種類(lèi)或比例；C吸附劑粒度； D薄層板厚度10欲用薄層色譜法分離有機(jī)堿類(lèi)試樣，已知其Kb在104106之間，應(yīng)選擇的展開(kāi)劑為（ ）。A正丁醇-醋酸-水； B氯仿-甲醇-氨水

14、；C丙酮-乙酸乙酯-水； D正丁醇-鹽酸-水（四）判斷題1展開(kāi)劑苯、甲苯、氯仿、正丁醇、乙醇的極性順序依次減弱。2吸附薄層色譜分析中，極性大的被分離物質(zhì)應(yīng)選擇活潑性強(qiáng)的吸附劑，極性小的展開(kāi)劑。3在紙色譜中，固定相是濾紙纖維，流動(dòng)相是有機(jī)溶劑。4薄層掃描法中，定量分析結(jié)果的精密度與原點(diǎn)直徑是否一致，點(diǎn)樣間距是否精確無(wú)關(guān)。5相對(duì)比移值在一定程度上消除了測(cè)定中的系統(tǒng)誤差，因此與比移值相比具有較高的重現(xiàn)性和可比性。6在一定分離度下，分離數(shù)SN越多，平面色譜的容量越大。7正相薄層色譜中組分極性越小，分配系數(shù)大，隨展開(kāi)劑移動(dòng)的速度越慢，Rf值越小。8硅膠含水量越多，級(jí)數(shù)越高，吸附能力越強(qiáng)，同一組分在此硅膠

15、上的Rf值越??；含水量越少，級(jí)數(shù)越低，吸附能力越弱，同一組分在此硅膠上的Rf值越小。9定性參數(shù)比移值Rf的數(shù)值在01之間，而相對(duì)比移值Rr的數(shù)值可以大于1，也可以小于1。10采用薄層掃描法定量時(shí)，無(wú)論校正曲線是否通過(guò)原點(diǎn)均可采用外標(biāo)一點(diǎn)法。（五）計(jì)算題1若某一組分在薄層色譜中的保留因子為0.2，則它在薄層的流動(dòng)相中的百分率是多少？2在薄層板上分離A、B兩組分的混合物，當(dāng)原點(diǎn)至溶劑前沿距離為15.0cm時(shí)，兩斑點(diǎn)質(zhì)量重心至原點(diǎn)的距離分別為6.9cm和5.6cm，斑點(diǎn)直徑分別為0.83cm和0.57cm，求兩組分的分離度及Rf值。3用紙色譜分離性質(zhì)相似的A和B兩組分，它們的比移值Rf分別為0.44

16、和0.66，試樣的起始線和溶劑前沿各離紙邊2cm。如果要使分離斑點(diǎn)中心相距4cm，濾紙至少應(yīng)截取多長(zhǎng)？。4已知某組分A在紙色譜上的分配系數(shù)為0.5，流動(dòng)相與固定相的體積比為Vm:Vs=0.33:0.1，試計(jì)算該組分的比移值。5用薄層掃描法在高效薄層板上測(cè)得如下數(shù)據(jù)：L0=127mm，Rf=0的物質(zhì)半峰寬為1.9mm，Rf=1的物質(zhì)半峰寬為4.2mm，求該薄層板的分離數(shù)。6欲使某組分在固定相與流動(dòng)相體積比為Vs:Vm =0.1:0.33的薄層條件下獲得最佳展開(kāi)效果（Rf值在0.30.5范圍內(nèi)）。試問(wèn)該組分的分配系數(shù)K值應(yīng)為何值？ 7薄層板上分離A、B兩組分，A斑點(diǎn)距原點(diǎn)3.5cm時(shí)，B斑點(diǎn)距A斑點(diǎn)2.5cm，展開(kāi)劑前沿距B斑點(diǎn)6.0cm，計(jì)算：（1）兩組分各自的比移值及B對(duì)A的相對(duì)比移值？（2）當(dāng)展開(kāi)劑前沿距原點(diǎn)18cm時(shí)，A、B兩斑點(diǎn)的位置？ 參考答案 （一）問(wèn)答題 略（二）填空題1Rf；大 2較??；較大；較大；較小 301；任意值4. 硅膠；有機(jī)溶劑；快；大 5驅(qū)除水分；增加吸附力 6K；k7相同；不同；相同；不同；長(zhǎng) 8制板、點(diǎn)樣、展開(kāi)、顯色