吸附劑與洗脫劑

1、吸附劑與洗脫劑（一）吸附劑與洗脫劑 根據(jù)待分離組分的結構和性質(zhì)選擇合適的吸附劑和洗脫劑是分離成敗的關鍵。1吸附劑的要求 對樣品組分和洗脫劑都不會發(fā)生任何化學反應，在洗脫劑中也不會溶解。 對待分離組分能夠進行可逆的吸附， 同時具有足夠的吸附力， 使組分在固定相與流動相之 間能最快地達到平衡。 顆粒形狀均勻，大小適當，以保證洗脫劑能夠以一定的流速（一般為1.5mLmi n-1）通過色譜柱。 材料易得，價格便宜而且是無色的，以便于觀察。2、 常用吸附劑的種類：氧化鋁、硅膠、聚酰胺、硅酸鎂、滑石粉、氧化鈣（鎂）、淀粉、纖 維素、蔗糖和活性炭等。3、幾種常見吸附劑的特性（1 ）氧化鋁：市售的層析用氧化鋁

2、有堿性、中性和酸性三種類型，粒度規(guī)格大多為100150 目。堿性氧化鋁（pH9 10）:適用于堿性物質(zhì)（如胺、生物堿）和對酸敏感的樣品（如縮醛、 糖苷等），也適用于烴類、 甾體化合物等中性物質(zhì)的分離。 但這種吸附劑能引起被吸附的醛、 酮的縮合。酯和內(nèi)酯的水解、醇羥基的脫水、乙酰糖的去乙酰化、維生素A 和 K 等的破壞等不良副反應。所以，這些化合物不宜用堿性氧化鋁分離。酸性氧化鋁（pH3.5 4.5）:適用于酸性物質(zhì)如有機酸、氨基酸等以及色素和醛類化合物的 分離。中性氧化鋁（pH7 7.5）:適用于醛、酮、醌、苷和硝基化合物以及在堿性介質(zhì)中不穩(wěn)定的 物質(zhì)如酯、內(nèi)酯等的分離，也可以用來分離弱的有機

3、酸和堿等。（2）硅膠：硅膠是硅酸的部分脫水后的產(chǎn)物，其成分是SiO2xH2O，又叫縮水硅酸。柱色譜用硅膠一般不含粘合劑。適用范圍：非極性和極性化合物，適用于芳香油、萜類、甾體、生物堿、強心甙、蒽醌類、 酸性、酚性化合物、磷脂類、脂肪酸、氨基酸，以及一系列合成產(chǎn)品如有機金屬化合物等。（ 3）聚酰胺：色譜用聚酰胺主要又錦綸 6（聚己內(nèi)酰胺）和錦綸 66（聚己二酰己二胺）兩種，分子量一般在 1600020000,其親水性和親脂性均較好，因此既可分離水溶性成份， 也可分離脂溶性成分。 可溶于濃鹽酸、 甲酸及熱的乙酸、 甲酰胺和二甲基甲酰胺中； 微溶于 乙酸和苯酚等；不溶于醇、氯仿、丙酮、乙醚、苯等；對

4、堿穩(wěn)定,對強酸可水解。聚酰胺色譜的原理： 兼具吸附色譜和分配色譜的功能。 采用強極性洗脫劑時主要為吸附色譜 正相色譜；采用弱極性洗脫劑時主要為分配色譜 反相色譜。分離對象：能與聚酰胺形成氫鍵的化合物,如酚類、酸類、醌類、硝基化合物及含羥基、氨 基、亞氨基的化合物及腈和醛等類化合物。聚酰胺在水中吸附能力的規(guī)律：形成氫鍵的基團 （如：酚經(jīng)基、按基、酪基、硝基等 ）越多,則吸附力越強。如：丁二酸丁酸形成氫鍵的位置與吸附力有很大關系。 對位、間位酚羥基使吸附力增大, 鄰位使吸附力減小。 芳香核、共軛雙鍵多者吸附力大,少者吸附人小。若形成分了內(nèi)氫鍵,則使化合物的吸附力減小。（4）硅酸鎂：中性硅酸鎂的吸附

5、特性介于氧化鋁和硅膠之間,主要用于分離甾體化合物和 某些糖類衍生物。 為了得到中性硅酸鎂, 用前先用稀鹽酸, 然后用醋酸洗滌, 最后用甲醇和蒸餾水徹底洗滌至中性。3吸附劑的活度及其調(diào)節(jié)吸附劑的活性取決于它們含水量的多少， 活性最強的吸附劑含有最少的水。 吸附劑的活性一 般分為五級，分別用I、 n、川、"和v表示。數(shù)字越大，表示活性越小，一般常用n川。 向吸附劑中添加一定的水， 可以降低其活性。 反之， 如果用加熱處理的方法除去吸附劑中的 部分水，則可以增加其活性，后者稱為吸附劑的活化。各種不同活度吸附劑的含水量見表表 3 6 各種不同活度的吸附劑的含水量活度氧化鋁（水%）硅膠（水 %

6、 ）硅酸鎂（水 %）I000n357出61515IV102525v1535354、實驗操作吸附劑用量的確定 t柱子的選擇t裝柱t柱留體積的測量 t加樣或拌樣t洗脫t分部收集 t檢測t合并t濃縮氧化鋁：一般選擇中性，粒度150200目，超過220目需加壓；一般用量1g樣品/2050g , 特例 1g 樣品 /100 200g硅膠：吸附色譜 一一1g樣品/2050g，特例1g樣品/5001000g,用前最好120烘24h, 可不做活性測定。分配色譜 一一1g樣品/1001000g ,特例1g樣品/10000g。色譜柱的選擇： 有玻璃柱和不銹鋼柱兩種，一般不使用有機玻璃柱，實驗室常用玻璃柱； 徑長比

7、一般為 1:10 1 :20，特例 1:40；內(nèi)壁光滑均勻，上下粗細一樣，管壁無裂縫，活塞密封良好； 根據(jù)吸附劑用量（體積）確定柱子的大小，一般吸附劑應填充到柱子體積的1/41/5 左右。裝柱：有干裝法和濕裝法兩種。干裝法 在下端減壓抽氣的同時，將吸附劑通過長徑漏斗緩緩到入柱內(nèi)。濕裝法 準確加入一定體積的溶劑， 然后緩慢加入吸附劑， 必要時可輕敲柱壁， 排除多 余溶劑， 計算主留體積； 準確量取一定體積的溶劑倒入稱量好的吸附劑， 間歇性攪拌數(shù)次， 靜置過夜，次日在攪拌下裝柱，計算主留體積。加樣： 將樣品溶于合適的溶劑，在不擾動吸附劑層面的情況下， 加到柱體上面。 最后在用少量清潔溶劑對主壁洗滌

8、 2 3 次； 將樣品溶于合適的溶劑后，在攪拌下加入樣品量35倍的吸附劑，晾干至粉末狀，然后在不擾動吸附劑層面的情況下，加到柱體上面。洗脫 必須注意在洗脫的過程中，尤其是開始階段，不能擾動層面。洗脫速度一般為每分鐘流出 1/200 柱留體積左右。對于梯度洗脫需注意標記不同溶劑的分界管號。分部收集：一般每管收集 1/20 1/10 柱留體積 檢測：確定目標物的位置及純化情況 薄層色譜或紙色譜檢測； 氣相色譜或液相色譜檢測； 合并：成分相同或相似的收集液合并，交叉部分單獨收集。濃縮：旋轉薄膜蒸發(fā)；確保燒瓶干燥干凈。展開劑的極性規(guī)律單一溶劑的極性大小順序為：石油醚（小）T環(huán)己烷T四氯化碳T三氯乙烯T

9、苯T甲苯T二氯甲烷T氯仿T乙醚T乙酸乙 酯T乙酸甲酯T丙酮T正丙醇T甲醇T吡啶T乙酸（大）混合溶劑的極性順序：苯：氯仿（1+1） t 環(huán)己烷：乙酸乙酯（8+2） t氯仿：丙酮（95+5） t苯：丙酮（9+1） t苯：乙酸乙酯（8+2） t氯仿：乙醚（9+1） t苯：甲醇（95+5） t苯：乙醚（6+4） t 環(huán)己烷：乙酸乙酯（1 + 1） t氯仿：乙醚（8+2） t氯仿：甲醇（99+1） t苯：甲醇（9+1） t氯仿：丙酮（85+15） t苯：乙醚（4+6） t苯：乙酸乙酯（1 + 1） t氯仿：甲醇（95+5） t氯仿：丙酮（7+3） t苯：乙酸乙酯（3+7） t苯：乙醚（1+9） t乙醚：

10、甲醇（99+1） t 乙酸乙酯：甲醇（99+1） t苯：丙酮（1+1） t氯仿：甲醇（9+1）選擇展開劑，要依據(jù)溶劑極性和他們的混溶性，溶劑對被分析 物的溶解性，以及被分析物 的結構。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，方便以下比較展開齊購環(huán)已烷：-0.2、石油醚（I類，3060 C）、 石油醚（H類，6090 C）、正已烷：0.0、甲苯24、二甲苯:2.5、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

11、：6.0、水：10.2 1 。關于溶劑混溶性，一般根據(jù)相似相溶原則， 需要注意，極性相 差大的不混溶，比如正己 烷與甲醇。多元展開劑，主體的兩種溶劑不能混溶，就需要通過第三種溶劑來調(diào)和。比如： 石油醚、正庚烷、正已烷、戊烷、環(huán)已烷和甲醇、水之類的。一般正相色譜，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劑。了解被分析物的極性可以通過分析其結構獲得，很難獲得它的極性指數(shù)。物質(zhì)分子化學結構中，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 部分的增加，總體的極性就增加，展開劑極性也增加了。，依次為肉桂酸、阿魏酸、咖啡酸、菊苣酸、綠原酸。相應展開劑分

12、別為：正己烷 乙醚冰醋酸 （5：5：0.1）、苯 冰醋酸甲醇 （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，展開劑極性比較是相對的，并非絕對的后者 大于前者 。現(xiàn)在最重要的問題是， 不同化合物，怎么定它的極性，又用什么標準來定它對應的展開 劑呢？以下分開討論不同化合物極性情況及其對應的展開劑。首先是極性較小的揮發(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

13、酯 （3:1），這類化合物，以石油醚、正構烷和苯為體積百分數(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。為了減少拖尾之類其他相似相溶原則以外的影響，適當加入添加劑，如有機酸或者有機堿。極性較小的不揮發(fā)性物質(zhì)。比如：B-谷甾醇：環(huán)己烷一醋酸乙酯一甲醇（6:2.5:1）或者環(huán)己烷丙酮 （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 醋酸乙酯 甲醇 (15:2:0.2)或者苯一乙醇(8:1)、丹參酮H A:苯-醋酸乙酯-甲酸(40:25:4)、穿心蓮內(nèi)

14、酯：氯仿-無水乙 醇(9:1)、靛玉紅、靛藍氯仿乙醇(9:1)或 者苯氯仿丙酮 (5:4:1)。這類物質(zhì)展開劑極性比極性較小的揮發(fā)性物質(zhì)洗脫力強一些，因為這類物質(zhì)極性小的母核 大，而極性大的基團 通常可以形成氫鍵，比如羧酸、羥基。以上物質(zhì)，母核分子量減小、母核結構中不飽和健的 增加 (尤其是出現(xiàn)苯環(huán)) ，極性基團的增加，都使極性增加，展開劑極性也增大。這個范圍 內(nèi)的物質(zhì)很多，一般展開劑大 百分數(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，因為粘性大、展開慢，造成斑點擴散；另外，羥基的氫鍵作用力 也有 不利

15、。調(diào)節(jié) Rf 值的溶劑，從醋酸乙酯 甲醇 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，另外，母核與石油醚、 正構烷和苯的結構差異小，估計更容易脫離硅膠吸 附，更快進入溶劑中，而不需要通過提 高展開劑的極性。皂苷類。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(1:1

16、2:2.5:3)的上層溶液、葛根素： 氯仿甲醇水 (14:5:0.5) 、蘆?。捍姿嵋阴?甲酸水 (8:1:1)。這類物質(zhì)，由于存在糖的 多羥基結構，苷元的結構影響變小。展開劑中使用極性大的有機溶劑(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。極性大的小分子有機酸。沒食子酸：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。 這類物質(zhì)多數(shù)是苯乙烯母核的， 這個結構的極性本身比較大 ， 另外有酚羥基和羧酸基團， 個別有多羥基配基。 皂苷的展開劑差不多， 極性大。 注意甲酸通 常指的是濃度 85%左右的 ，含有水。含氮有機物。 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 )