社儀器分析第二版第八章平面色譜法課件

1、社儀器分析第二版第八章平面色譜法,第八章 平面色譜法,概述 平面色譜法的分類與原理 薄層色譜法 紙色譜法 應(yīng)用與示例,社儀器分析第二版第八章平面色譜法,重點(diǎn)掌握： 1.薄層色譜法和紙色譜法原理； 2. 薄層色譜法常用的固定相和流動相以及選擇方法；分配系數(shù)與保留體積之間的關(guān)系；薄板種類顯色方法； 3. 平面色譜中比移值與分子結(jié)構(gòu)關(guān)系； 4. 理解各色譜類型中組分的流出順序，薄層色譜操作、定性、定量方法；正相色譜與反相色譜。,社儀器分析第二版第八章平面色譜法,1 概述,色譜由來,1906年植物學(xué)家Tswett M. 植物葉片石油醚浸取液 碳酸鈣柱 石油醚沖洗,色帶,社儀器分析第二版第八章平面色譜法

2、,1 概述,一. 色譜法 (層析法),利用各組分物理化學(xué)性質(zhì)的不同，在流動相流經(jīng)固定相時，由于各組分在兩相間的吸附、分配或其它親和力的差異而產(chǎn)生不同速度的移動，最終達(dá)到分離的目的。 分離基礎(chǔ)：差速遷移 (例:賽跑),社儀器分析第二版第八章平面色譜法,二、分類： 1按兩相分子的聚集狀態(tài)分：,流動相 固定相 類型,2按操作形式分：,平面色譜,紙色譜 薄層色譜,柱色譜,社儀器分析第二版第八章平面色譜法,分配色譜：利用分配系數(shù)的不同 吸附色譜：利用物理吸附性能的差異 離子交換色譜：利用離子交換原理 分子排阻色譜：利用排阻作用力的不同,3按分離機(jī)制分：,四大基本類型,社儀器分析第二版第八章平面色譜法,2

3、平面色譜法的分類與原理,平面色譜法(plane chromatography)是在平面上進(jìn)行分離的一種色譜方法；主要包括薄層色譜法、紙色譜法和薄層電泳法。,薄層色譜法:固定相鋪在玻璃板、鋁箔或塑料板上成薄層 紙色譜法：以紙為載體，固定相為紙上吸附的水分，流動 相為有機(jī)溶劑 薄層電泳法,一、平面色譜法的分類,社儀器分析第二版第八章平面色譜法,二、平面色譜法參數(shù),（一）定性參數(shù)-保留值(組分與固定相作用力大小) 1. 比移值Rf(retardation factor；Rf) 溶質(zhì)移動的距離與流動相移動距離之比 圖示,Rf范圍： 0 Rf 1 Rf = 0.20.8（最佳） next,社儀器分析第二

4、版第八章平面色譜法,L0,back,L1,L2,社儀器分析第二版第八章平面色譜法,2. 相對比移值Rr,參考物與被測組分在完全相同條件下展開,可以消除系統(tǒng)誤差，大大提高重現(xiàn)性和可靠性； 參考物可以是后加入純物質(zhì)，也可是樣品中已知組分; 相對比移值Rs與組分、參考物性質(zhì)及色譜條件有關(guān)，范圍可以大于或小于1,社儀器分析第二版第八章平面色譜法,（二）相平衡參數(shù),1. 分配系數(shù)K和容量因子k,K與溫度有關(guān),分配系數(shù)K,容量因子k質(zhì)量分配系數(shù)、分配比,社儀器分析第二版第八章平面色譜法,定時展開時 R Rf,設(shè)R表示單位時間內(nèi)一個分子在流動相中出現(xiàn)的幾率，也可以表示組分分子在平面上移動的速度,2. K、k

5、、Rf的關(guān)系,RfL/L0=ut/u0t,社儀器分析第二版第八章平面色譜法,3. 薄層板一定，Rf只與組分性質(zhì)有關(guān)，對于極性組分， 展開劑極性大，Rf大 展開劑極性小，Rf小,1. Rf1 K或k=0 組分在前沿 Rf0 K或k= 組分在原點(diǎn),討論：,2. Rf與K有關(guān)，即與組分性質(zhì)（溶解度）以及薄層板和展開劑的性質(zhì)有關(guān)，K大，Rf小,社儀器分析第二版第八章平面色譜法,（三）板效參數(shù),1、理論塔板數(shù)色譜分離性能指標(biāo) n=16(L/W)2 L:原點(diǎn)到斑點(diǎn)中心的距離 W：組分斑點(diǎn)的縱向?qū)挾?2、塔板高度 H=L0/n L0：原點(diǎn)到展開劑前沿的距離 n越大，H越小。,斑點(diǎn)移動距離相等時，斑點(diǎn)越集中即

6、W越小，n越大。,社儀器分析第二版第八章平面色譜法,（四）分離參數(shù),1、分離度(resolution; R) ：兩相鄰斑點(diǎn)中心的距離與兩斑點(diǎn)平均寬度的比值,L1 、L2 :分別為原點(diǎn)至兩半斑點(diǎn)中心的距離， W1、W2斑點(diǎn)的寬度。,R=2(L2-L1)/(W1+W2)=2d/(W1+W2),社儀器分析第二版第八章平面色譜法,2.分離數(shù)(separation number; SN),相鄰斑點(diǎn)分離度為1.177時，在Rf=0(原點(diǎn))到Rf=1(溶劑前沿)之間能容納的色譜斑點(diǎn)數(shù)。 SN=L0/(b0+b1)-1 b0：Rf=0組分的半峰寬；b1： Rf=1組分的半峰寬,SN越大，平面的容量越大。一般薄

7、層板的分離數(shù)為 710，高效薄層板可達(dá)1020。SN是衡量分離容量的重要參數(shù)。,社儀器分析第二版第八章平面色譜法,1定義：將固定相均勻涂布在表面光滑的平板上， 形成薄層而進(jìn)行色譜分離和分析的方法 2操作過程： 鋪板 活化 點(diǎn)樣 展開 定位(定性)/洗脫(定量),3分離機(jī)制：吸附* 、分配*、離子交換、空間排阻 4特點(diǎn)；分離能力強(qiáng)、靈敏度高、展開時間較短、顯色方便。 5應(yīng)用：藥物雜質(zhì)檢查、純度測定、定量 next,3 薄層色譜法,社儀器分析第二版第八章平面色譜法,社儀器分析第二版第八章平面色譜法,一、主要類型,（一）吸附薄層色譜 固定相為吸附劑的薄層色譜。利用吸附劑對不同組分的吸附能力差異而實(shí)現(xiàn)

8、分離。經(jīng)過吸附、解吸、再吸附、再解吸最后混合物得到分離。K大，Rf值小，移動慢；K小，Rf大，移動快。,（二）分配薄層色譜 固定相為液體，吸留在載體上的薄層色譜。利用被分離組分在固定相與流動相中的分配系數(shù)不同而被分離。常用的是反相薄層色譜法，固定相是烷基化學(xué)鍵合相，展開劑是水及與水相溶的有機(jī)溶劑。,社儀器分析第二版第八章平面色譜法,二、吸附薄層色譜的吸附劑與展開劑,(一）吸附劑 硅膠：氫鍵吸附，適合與中性和酸性物質(zhì)。硅膠H、硅膠G、硅膠F254 氧化鋁：可分為中性（pH7.5)、堿性（pH9.0）和酸性（pH4.0）,（二）展開劑 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乙醚氯仿乙酸

9、乙酯正丁醇丙酮乙醇甲醇吡啶酸水,活性分為5級，級數(shù)越大，含水量越多，吸附能力越弱，活度越小。,社儀器分析第二版第八章平面色譜法,(三) 吸附劑與展開劑的選擇,展開劑的選擇：根據(jù)被測組分、吸附劑和展開劑本身的極性,吸附劑的選擇：根據(jù)被測物極性和吸附劑的吸附能力被測物極性強(qiáng)弱極性吸附劑 被測物極性弱強(qiáng)極性吸附劑,圖183,社儀器分析第二版第八章平面色譜法,1. 從被測物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)考慮： (1) 分子母核相同，分子中基團(tuán)極性越大分子極性越大；極性基團(tuán)數(shù)目越多極性越大，吸附能力越強(qiáng)； (2) 分子中雙鍵多，極性大吸附能力強(qiáng)； (3) 形成分子內(nèi)氫鍵吸附能力減弱。 2. 吸附劑的性能：極性小的物質(zhì)選

10、用活度大的吸附劑；極性大的物質(zhì)選擇活度小的吸附劑。 3. 流動相的極性,(三) 吸附劑與展開劑的選擇,相似相溶,社儀器分析第二版第八章平面色譜法,三、操作方法 制板-點(diǎn)樣-展開-顯色,定性分析窄條 定量分析1020cm,（一）薄層板的制備,（二）點(diǎn)樣：用毛細(xì)管或微量注射器，幾微升，24mm （三）展開：見續(xù)頁 （四）顯色方法：日光、紫外光(254、365nm)顯色劑等,社儀器分析第二版第八章平面色譜法,展開：層析缸，預(yù)飽和，防止邊緣效應(yīng)浸入展開劑深度0.51.0cm，展開至整板3/4距離,標(biāo)記。,1 , 2樣品 3 標(biāo)準(zhǔn)品,社儀器分析第二版第八章平面色譜法,四、定性和定量分析,定性分析利用Rf

11、值，與對照品的Rf值比較，同時在一塊薄層板上進(jìn)行。也可采用相對比移值定性。 定量分析洗脫法，直接定量法、薄層掃描法,社儀器分析第二版第八章平面色譜法,五、高效薄層色譜法,高效薄層色譜法（high performance thin layer chromatography；HPTLC)所用的吸附劑顆粒很小(5m或10m)，用噴霧法制成高效薄層板。常用的有硅膠、氧化鋁、纖維素和化學(xué)鍵合相預(yù)制薄層板。,社儀器分析第二版第八章平面色譜法,六、薄層掃描法,薄層掃描法是用一定強(qiáng)度光束照射薄層上的斑點(diǎn)，用儀器測量照射前后光束強(qiáng)度的變化，從而求得物質(zhì)含量的方法。 檢測方法 吸收測定法和熒光測定法 測量方法 投

12、射法和反射法 掃描方式 單波長和雙波長 定量方法 外標(biāo)兩點(diǎn)法定量,社儀器分析第二版第八章平面色譜法,4 紙色譜法,以紙做載體的色譜法，分離原理屬于液-液分配色譜法，操作與薄層法類似。 選紙 點(diǎn)樣 展開 顯色(定性)/洗脫(定量),固定相：紙纖維吸附的水 流動相：與水不互溶的有機(jī)溶劑（飽和正丁醇） 分離機(jī)制：同液-液分配色譜 定性參數(shù)：,討論：Rf與組分性質(zhì)、流動相及溶解度有關(guān),極性組分易保留，Rf ?。鲃酉鄻O性， Rf ） 非極性組分易流出，Rf大（流動相極性，Rf ）,社儀器分析第二版第八章平面色譜法,社儀器分析第二版第八章平面色譜法,例1:用紙色譜分離組分A、B、C，以乙醇：水：冰醋酸（

13、7：2：1）為展開劑時，Rf值的大小順序?yàn)镽faRfbRfc；若改用苯：丙酮：冰醋酸（7.5：2：0.5）為展開劑時，則Rf值的大小順序可能是（ ）。 ARfcRfbRfa BRfbRfcRfa CRfaRfcRfb DRfcRfaRfb,答案：(A）,社儀器分析第二版第八章平面色譜法,例2 組分在固定相中的質(zhì)量為mA(g)，在流動相中的質(zhì)量為mB(g)，而該組分在固定相中的濃度為CA(g/ml)，在流動相中的濃度為CB(g/ml)，則此組分的分配系數(shù)是（ ）。 A. mA/mB B. mB/mA C. mA/（mA+mB） D. CA/CB E. CB/CA,答案：D,社儀器分析第二版第八章平面色譜法,例3、三種糖類化合物，其結(jié)構(gòu)如下，若用紙色譜分離，正丁醇為流動相，應(yīng)（ ）Rf最大。,答案：C,社儀器分析第二版第八章平面色譜法,例4、在硅膠粘合薄層板上，用氯仿作展開劑，對某極性物質(zhì)進(jìn)行分離，Rf值幾乎為0，若欲得合適的Rf值，則要改變展開劑的極性，可選用下列哪種展開劑進(jìn)行試驗(yàn)?( ) A. 氯仿和環(huán)己烷 B. 氯仿和甲醇混和溶劑 C. 環(huán)己烷 答案：B,社儀器分析第二版第八章平面色譜法,例