适合于蒽醌、香豆素,以及一些极性较大的木脂素和萜类的分离;强极性溶剂,由正丁醇和水组成,也靠甲醇、乙醇,乙酸乙酯等来调节,适合于极性很大的生物碱类化合物的分离。
很多时候,展开剂的选择要靠自己不断变换展开剂的组成来达到最佳效果。我们在实验中,为了实现一个配体与其他杂质有效分离,曾经尝试了很多种的溶剂组合,最后才找到石油醚—EtOAc—HCOOH(5.5:3.5:0.1)混合溶剂。一般把两种溶剂混合时,采用高极性/低极性的体积比为1/3的混合溶剂,如果有分开的迹象,再调整比例(或者加入第三种溶剂),达到最佳效果;如果没有分开的迹象(斑点较“拖”),最好是换溶剂。对于在硅胶中这种酸性物质上易分解的物质,在展开剂里往往加一点点三乙胺,氨水,吡啶等碱性物质来中和硅胶的酸性。(选择所添加的碱性物质,还必须考虑容易从产品中除去,氨水无疑是较好的选择。)分离效果的好坏和所用硅胶和溶剂的质量很有关系:不同厂家生产的硅胶可能含水量以及颗粒的粗细程度,酸性强弱不同,从而导致产品在某个厂家的硅胶中分离效果很好,但在另一个厂家的就不行。溶剂的含水量和杂质含量对分离效果都有明显的影响。温度,湿度对分离效果影响也很明显,在实验中我们发现有时同一展开条件,上下午的Rf截然不同
展开剂的选择主要根据样品的极性、溶解度和吸附剂的活性等因素来考虑
在进行薄层层析时,首先应该知道未知化学成分的类型,其极性的大致归属,从提取液或从色谱柱的流动相极性可知,另外某样品里含多种化学成分先按极性不同大致分,然后细分,对于分离未知的化学物质,展开剂的选择也是一个摸索的过程,不应该仅仅从展开剂考虑,多因素综合衡量!
溶剂:层析过程中溶剂的选择,对组分分离关系极大。在柱层析时所用的溶剂(单一剂或混合溶剂)习惯上称洗脱剂,用于薄层或纸层析时常称展开剂。洗脱剂的选择,须根据被分离物质与所选用的吸附剂性质这两者结合起来加以考虑在用极性吸附剂进行层析时,当被分离物质为弱极性物质,一般选用弱极性溶剂为洗脱剂;被分离物质为强极性成分,则须选用极性溶剂为洗脱剂。如果对某一极性物质用吸附性较弱的吸附剂(如以硅藻土或滑石粉代替硅胶),则洗脱剂的极性亦须相应降低。
在柱层操作时,被分离样品在加样时可采用于法,亦可选一适宜的溶剂将样品溶解后加入。溶解样品的溶剂应选择极性较小的,以便被分离的成分可以被吸附。然后渐增大溶剂的极性。这种极性的增大是一个十分缓慢的过程,称为“梯度洗脱”,使吸附在层析柱上的各个成分逐个被洗脱。如果极性增大过诀(梯度太大),就不能获得满意的分离。溶剂的洗脱能力,有时可以用溶剂的介电常数(ε)来表示。介电常数高,洗脱能力就大。以上的洗脱顺序仅适用于极性吸附剂,如硅胶、氧化铝。对非极性吸附剂,如活性炭,则正好与上述顺序相反,在水或亲水住溶剂中所形成的吸附作用,较在脂溶性溶剂中为强。 3.被分离物质的性质:被分离的物质与吸附剂,洗脱剂共同构成吸附层析中的三个要素,彼此紧密相连。在指定的吸附剂与洗脱剂的条件下,各个成分的分离情况,直接与被分离物质的结构与性质有关。对极性吸附剂而言,成分的极性大,吸附住强。
当然,中草药成分的整体分子观是重要的,例如极性基团的数目愈多,被吸附的住能就会更大些,在同系物中碳原子数目少些,被吸附也会强些。总之,只要两个成分在结构上存在差别,就有可能分离,关键在于条件的选择。要根据被分离物质的性质,吸附剂的吸附强度,与溶剂的性质这三者的相互关系来考虑。首先要考虑被分离物质的极性。如被分离物质极性很小为不含氧的萜烯,或虽含氧但非极性基团,则需选用吸附性较强的吸附剂,并用弱极性溶剂如石油醚或苯进行洗脱。但多数中药成分的极性较大,则需要选择吸附性能较弱的吸附剂(一般Ⅲ~Ⅳ级)。采用的洗脱剂极性应由小到大按某一梯度递增,或可应用薄层层析以判断被分离物在某种溶剂系统中的分离情况。此外,能否获得满意的分离,还与选择的溶剂梯度有很大关系。现以实例说明吸附层析中吸附剂、洗脱剂与样品极性之间的关系。如有多组分的混合物,象植物油脂系由烷烃、烯烃、舀醇酯类、甘油三酸醋和脂肪酸等组份。当以硅胶为吸附剂时,使油脂被吸附后选用一系列混合溶剂进行洗脱,油脂中各单一成分即可按其极性大小的不同依次被洗脱。
又如对于C-27甾体皂甙元类成分,能因其分字中羟基数目的多少而获得分离:将混合皂甙元溶于含有5%氯仿的苯中,加于氧化铝的吸附柱上,采用以下的溶剂进行梯度洗脱。如改用吸附性较弱的硅酸镁以替代氧化铝,由于硅酸镁的吸附性较弱,洗脱剂的极牲需相应降低,亦即采用苯或含5%氯仿的苯,即可将一元羟基皂甙元从吸附剂上洗脱下来。这一例子说明,同样的中草药成分在不同的吸附剂中层析时,需用不同的溶剂才能达到相同的分离效果,从而说明吸附剂、溶剂和欲分离成分三者的相互关系。
(二)簿层层析:薄层层析是一种简便、快速、微量的层析方法。一般将柱层析用的吸附剂撒布到平面如玻璃片上,形成一薄层进行层析时一即称薄层层析。其原理与柱层析基本相似。
1.薄层层析的特点:薄层层析在应用与操作方面的特点与柱层析的比较。
2.吸附剂的选择:薄层层析用的吸附剂与其选择原则和柱层析相同。主要区别在于薄层层析要求吸附剂(支持剂)的粒度更细,一般应小于250目,并要求粒度均匀。用于薄层层析的吸附剂或预制薄层一般活度不宜过高,以Ⅱ~Ⅲ级为宜。而展开距离则随薄层的粒度粗细而定,薄层粒度越细,展开距离相应缩短,一般不超过10厘米,否则可引起色谱扩散影响分离效果。‘’
3.展开剂的选择:薄层层析,当吸附剂活度为一定值时(如Ⅱ或Ⅲ级),对多组分的样品能否获得满意的分离,决定于展开剂的选择。中草药化学成分在脂溶性成分中,大致可按其极性不同而分为无极性、弱极性、中极性与强极性。但在实际工作中,经常需要利用溶剂的极性大小,对展开剂的极性予以调整
薄层层析
薄层层析
[编辑本段]薄层层析简介
薄层层析 (thin layer chromatography )又称薄层色谱。是色谱法中的一种,是快速分离和定性分析少量物质的一种很重要的实验技术,属固—液吸附色谱,它兼备了柱色谱和纸色谱的优点,一方面适用于少量样品(几到几微克,甚至0.01微克)的分离;另一方面在制作薄层板时,把吸附层加厚加大,因此,又可用来精制样品,此法特别适用于挥发性较小或较高温度易发生变化而不能用气相色谱分析的质。是将吸附剂、载体或其他活性物质均匀涂铺在平面板(如玻璃板、塑料片、金属片等)上,形成薄层(常用厚度为0.25毫米左右)后,在此薄层上进行层析分离的分析方法。 [编辑本段]分析程序
将样品溶液用毛细管点在薄层板的一端,置密闭槽中,加入适宜溶剂为流动相。由于毛细管作用,溶剂被吸上,沿板移动,并带动样品中各组分向前移动,这个过程称为展开。由于各组分性质不同,移动距离不同,展开一定距离后,即得互相分离的组分斑点。可用适当方法使各组分在板上显示其位置,如组分本身有颜色,即可直接观察,否则可喷显色试剂或在紫外灯下观察荧光等办法确定斑点位置。通常用比移值()表示组分移动的特性,其定义为:
[56-01]在流动相、固定相和展开条件固定时,值是组分的特性,可用以进行定性鉴别。实用时也常将样品与已知纯物质同时展开,比较二者移动情况,进行定性分析。 [编辑本段]定量方法
可分为洗脱测定法和原位扫描法:
①洗脱测定法,将展开后的组分斑点处的吸附剂刮下,用适宜溶剂将组分洗脱溶出,然后用适当方法进行定量测定。常用方法为比色法、紫外-可见分光光度法,也可用电化学分析法等。
②原位扫描法[1],将展开后的薄层板放在光密度计内,以一定波长的光照射,同时使斑点移过光路,由于斑点对光的吸收,可绘出峰形曲线,由峰面积与标准样品的吸收相比较而求出含量。
薄层层析法以吸附层析使用最为普遍。常用的吸附剂为硅胶、氧化铝等。薄层层析和其他层析法一样,除吸附法外,也可进行分配、离子交换、分子排阻等机理的层析,即将铺制薄层的材料相应换为涂以固定相的载体、离子交换剂、凝胶等,其操作与吸附法基本相同。
制板 铺制薄层板时,要求基底板洁净平整,可用干法或湿法铺制。现常用湿法制板,即将吸附剂和粘合剂(如烧石膏)按一定比例混合,加入适量水调匀,用涂布器将此匀浆缓慢地移过基底板,放置晾干,再经适当烘烤活化后即可使用。如不加粘合剂和水,直接将吸附剂均匀地铺成薄层,则为干法制板。现在市场上已有各种制好的薄层板出售,统称
预制板。
展开 有多种方式,以上行法最为常用。将薄层板垂直或倾斜放置,将展开溶剂加于低部,使之自下向上移动。下行法则为用滤纸将溶剂引至薄层上端,使其自上向下流动。平行展开时,将板平放,溶剂被吸上至薄层板点有样品的一端,进行展开。使用圆形薄层板时,将样品点在圆心附近,使溶剂自圆心向圆周方向移动,称为环形展开或径向展开;将样品点在圆周位置,使溶剂自圆周向圆心移动的为向心展开,适用于f值大的组分的分离。将点样品处附近的吸附剂刮去,使溶剂只能通过样品点附近的较窄部分前进展开,因而溶剂前缘呈弧形的展开方式,也称径向展开,这种方式对较难分离的组分可能效果好些。 展开一次后取出薄层板使溶剂挥发,再用同一溶剂或换用其他溶剂再次沿此方向展开的称多次展开。将样品点在方形薄层板的一角,先沿着一个方向展开,然后将板转动90°,再沿着另一方向展开的为双向展开。多次展开和双向展开都可加强分离效果。
特点 操作简便,设备简单,除光密度计外,不需特殊设备,分离效果较好,时间较短,一块板上可同时分离许多样品。除低沸点物质外,各种无机和有机化合物都可进行分离。
应用和发展 广泛应用于石油、化工、医药、生化等方面。样品用量一般为几至几百微克,是一种较实用、有效的微量分离分析方法。此法也可用于分离制备较大量的样品,即使用较大较厚的薄层板,将样品溶液在起始点处点成条带状,这样可以分离毫克量样品。 高效液相色谱法是用微细颗粒得到高效分离的办法,也已用于薄层层析。使用5~10微米的吸附剂制板,可得较好的分离效果,为与一般的薄层层析法相区别,称为高效薄层层析。其优点是样品量少(只需纳克量样品)、展开距离小、展开时间短,是薄层层析法的一个重要发展