TLC中展開劑的選擇

1、淺談TLC中展開劑的選擇摘要：展開劑是平面色譜法中作流動相的液體。展開劑的主要任務(wù)是溶解被分離物質(zhì)在吸附薄層轉(zhuǎn)移分離物質(zhì)，使各組分的Rf值在0.20.8之間，并對被分離物質(zhì)要有適當(dāng)?shù)倪x擇性。文章綜述了薄層色譜的展開劑根據(jù)樣品本身的性質(zhì)以及吸附劑的類型而選擇的各種理論以及對相關(guān)分析介紹的描述，以便快速、簡便地選擇展開劑。關(guān)鍵詞：薄層色譜；展開劑；TLC；樣品極性中圖分類號：TQ646文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009-2374（2009）07-0044-02由于薄層色譜具有設(shè)備簡單，操作簡易；展開速度快；分離能力強(qiáng)，斑點(diǎn)集中；靈敏度高；樣品用量少等特點(diǎn)而被廣泛地應(yīng)用到化學(xué)合成、天然藥物的定性鑒別和

2、純度檢驗(yàn)中，其在化學(xué)分析中的重要性突顯，其主要表現(xiàn)在分離效果上，而分離效果則主要有樣品、吸附劑及展開劑等三個因素決定的。三者中樣品的性質(zhì)（如溶解度、酸堿性及極性）是固定的。吸附劑的活性和非活性，在吸附薄層色譜中通常以硅膠為主，故種類也是有限的。而展開劑種類則千變?nèi)f化，并且受制約的因素比較多，主要的還是樣品的性質(zhì)和吸附劑。因此可以這樣說能找到與樣品及吸附劑相匹配的展開劑就能對樣品的分離起決定性作用。以下就對展開劑的選擇作一探討：一、作為展開劑用的溶劑應(yīng)滿足的條件1合適的純度。至少要用AR試劑，展開劑如有雜質(zhì)，則會直接影響分離效果。如三氯甲烷、乙酸乙酯和乙醚中含有少量的醇和水會使其極性增大；芳香烴

3、中含有雜環(huán)化合物和酚類物質(zhì)，鹵化烴中含有游離酸也會使極性增大；三氯甲烷中的光氣、乙醚中的過氧化物有可能氧化或破壞被分離組分等。2適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定性。一般不用三氯甲烷，因其中的乙醇量不夠則易生成光氣。3低黏度。能使其迅速展開。4沸點(diǎn)和揮發(fā)性集中。展開后能快速地在薄層上揮發(fā)樣品，不影響顯色和定量；揮發(fā)性過弱，飽和時間過長，不利于展開，過強(qiáng)則在展開過程中易沖蓋而導(dǎo)致系統(tǒng)不飽和致使實(shí)驗(yàn)失敗。5要盡可能的低毒性。要充分考慮實(shí)驗(yàn)者自身的身體健康。6不與待測組分和吸附劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。二、根據(jù)樣品的極性來選擇展開劑采用“相似相溶”原則來選擇展開劑，也就是說極性強(qiáng)的組分需用極性強(qiáng)的展開劑，極性弱組分需用極性弱的展開劑

4、。在TLC實(shí)驗(yàn)中，更多地采用試驗(yàn)方法，在薄層板上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在吸附薄層上先用單一的弱極性溶劑展開：若所選展開劑混合物的點(diǎn)都移到溶劑的前沿，則說明溶劑的極性過強(qiáng)，如果所選的展開劑幾乎不能使混合物中的組分移動，則說明溶劑極性過弱。然后再按溶劑的洗脫順序依次更換極性較大的溶劑進(jìn)行試驗(yàn)。若用單一溶劑不能分離時，可用兩種以上的多元展開劑，并不斷地改變多元展開劑的組成和比例，使待測組分的Rf值在0.20.8之間，定量測定應(yīng)在0.30.5之間，最終能使各組分之間有效地分離。但混合展開劑配制的比例要精確，特別是比例小的，如110ml的應(yīng)用吸管移取，現(xiàn)用現(xiàn)配。1底劑為展開劑比例較大的溶劑其極性應(yīng)相對較弱，具有溶解

5、物質(zhì)和基本分離作用。由于物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)不同，則極性有所不同，為了更好地分析物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)與底劑之間的關(guān)系，表1是有關(guān)文獻(xiàn)中定性地給出典型化學(xué)結(jié)構(gòu)和底劑之間的強(qiáng)度因子0值。表中可見不同的化合物都有相應(yīng)的0值。參照表1分析物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)，根據(jù)物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)在表1中確定相對應(yīng)的0值，然后用0值在表2中確定接近0值的溶劑作為底劑，取0值盡可能低些的無氫鍵的的溶劑為底劑。使用表1和表2時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）烴基和鹵素取代芳香族化合物0值的改變不超過原來的±0.05；（2）典型的脂肪族化合物R=C6H13，化合物中R=220 碳的化合物0值不超過典型化合物0值的±0.05；（3）物質(zhì)

6、的母核相同，分子中極性基團(tuán)較多，則分子的極性越大。一般情況下，與溶劑易形成氫鍵的官能團(tuán)數(shù)目增加分子極性增大，但在分子內(nèi)形成氫鍵的，則分子極性減弱，相似的分子結(jié)構(gòu)中，芳香、共軛雙鍵多的極性增強(qiáng)。2展開劑中比例較小的溶劑極性應(yīng)大，對被分離的組分有較強(qiáng)的洗脫能力，幫助化合物在薄層上移動，可增大Rf值，可稱之為極性調(diào)節(jié)劑。在吸附薄層中，調(diào)節(jié)劑在吸附和解吸附過程中起了主要作用，選擇哪一種溶劑調(diào)節(jié)劑直接影響物質(zhì)的分離效果。加入極性太強(qiáng)的調(diào)節(jié)劑，則調(diào)節(jié)劑物質(zhì)優(yōu)先占領(lǐng)吸附點(diǎn)；加入極性太弱的調(diào)節(jié)劑則物質(zhì)較溶劑優(yōu)先占領(lǐng)吸附點(diǎn)，這兩種情況都不利于物質(zhì)的分離，只有加入的溶劑與分離物質(zhì)有相同或相似的官能團(tuán)時，分離效果會

7、較好。這樣一方面有利于物質(zhì)和調(diào)節(jié)劑競爭吸附點(diǎn)，另一方面物質(zhì)與調(diào)節(jié)劑相似性結(jié)構(gòu)增強(qiáng)，物質(zhì)在展開劑溶解度也相應(yīng)增大。加入調(diào)節(jié)劑應(yīng)注意以下四個方面的內(nèi)容，且這四個方面是相互聯(lián)系的：（1）加入的調(diào)節(jié)劑與被分離物質(zhì)應(yīng)有相同或相似的官能團(tuán)；（2）被分離物質(zhì)具有兩種或者兩種以上的官能團(tuán)時，加入一種調(diào)節(jié)劑，調(diào)節(jié)劑的官能團(tuán)與被分離物質(zhì)中一種官能團(tuán)相同或相似，當(dāng)加入第二種調(diào)節(jié)劑時，調(diào)節(jié)劑官能團(tuán)與被分離組分的各種官能團(tuán)相同或相似均可；（3）被分離物質(zhì)具有多種官能團(tuán)，如天然藥物，一般情況下選擇極性最強(qiáng)的官能團(tuán)即加入調(diào)節(jié)劑的官能團(tuán)與物質(zhì)極性最強(qiáng)的官能團(tuán)相同或相似；（4）被分離物質(zhì)具有強(qiáng)極性的官能團(tuán)時，任選一種官能團(tuán)即可

8、。3展開劑中加入少量酸或堿，一般的酸有乙酸、乙二酸、磷酸、甲酸等，堿包括三乙胺、二乙胺、吡啶、氨試液等，這類溶劑可抑制某些酸堿性物質(zhì)或其鹽類解離而產(chǎn)生斑點(diǎn)拖尾，故稱之為拖尾抑制劑。表2 溶劑在硅膠吸附劑上的強(qiáng)度因子0值4加入丙酮等中等極性溶劑可使不相混溶的溶劑混溶，并降低展開劑的黏度，加速展開。鹽酸普魯卡因檢查雜質(zhì)“對氨基苯甲酸”時給出了苯-冰醋酸-丙酮-甲醇（14: 1: 1: 4）的展開劑。根據(jù)上述理論分析，鹽酸普魯卡因的基本結(jié)構(gòu)酸為“      ”。從表1中找到“      ”的結(jié)構(gòu)，確定0值在0.

9、25左右的溶劑為底劑，即苯為底劑。由于其具“        ”的結(jié)構(gòu)，因此加入了相同官能團(tuán)的冰醋酸為調(diào)節(jié)劑。三、在選擇展開劑時應(yīng)考慮吸附劑的酸堿性1對普通酸性的組分，特別是離解度較大的弱酸性組分，在展開劑中加入一定比例的酸，可防止拖尾現(xiàn)象；對于多元展開劑，例如：苯-丙酮，則可加入二乙胺來調(diào)整展開劑的pH值，使分離集中。2在分離堿性物質(zhì)，如生物堿，多數(shù)情況下是以氧化鋁為吸附劑，則要選用中性溶劑為展開劑；若采用硅膠為吸附劑，則選用堿性展開劑為宜。例如：鹽酸小檗堿的展開劑為：乙酸乙酯-三氯甲烷-甲醇-二乙胺（8: 2: 2: 1）；茶堿的展

10、開劑為：正丁醇-丙酮-三氯甲烷-濃氨溶液（4: 3: 3: 1）。總之，展開劑的選擇是一門復(fù)雜而且嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)問。只有在具有一定的展開劑調(diào)配理論的基礎(chǔ)上，再加上豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，才能選擇較合適的展開劑和優(yōu)化展開劑組分的比例。參考文獻(xiàn)1李伯驥化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)師手冊M大連理工大學(xué)出版社，19962盛龍生，等藥物分析M北京：化學(xué)工業(yè)出版社，20033國家藥典委員會中華人民共和國藥典M北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005TLC中展開劑的選擇薄層色譜中展開劑的選擇（一）有機(jī)合成中展開劑的選擇做有機(jī)合成時走板子是常有的事，展開劑的選擇就至關(guān)重要了。選擇適當(dāng)?shù)恼归_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：

11、石油迷<己烷<苯<*<THF<乙酸乙酯<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高極性和低級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，展開劑的比例要靠嘗試.一般根據(jù)文獻(xiàn)中報道的該類化合物用什么樣的展開劑，就首先嘗試使用該類展開劑，然后不斷嘗試比例，直到找到一個分離效果好的展開劑。展開劑的選擇條件：對的所需成分有良好的溶解性；可使成分間分開；待測組分的Rf在0.20.8之間，定量測定在0.30.5之間；不與待測組分或吸附劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；沸點(diǎn)適中，黏度較小；展開后組分斑點(diǎn)圓且集中；混合溶劑

12、最好用新鮮配制。一般來說，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，乙酸乙酯等來調(diào)節(jié)，適合于極性很大的生物堿類化合物的分離。很多時候,展開劑的選擇要靠自己不斷變換展開劑的組成來達(dá)到最佳效果。我們在實(shí)驗(yàn)中，為了實(shí)現(xiàn)一個配體與其他雜質(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EtOAcHCOOH（5.5

13、：3.5：0.1）混合溶劑。一般把兩種溶劑混合時,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；如果沒有分開的跡象（斑點(diǎn)較“拖”），最好是換溶劑。對于在硅膠中這種酸性物質(zhì)上易分解的物質(zhì)，在展開劑里往往加一點(diǎn)點(diǎn)三乙胺，氨水，吡啶等堿性物質(zhì)來中和硅膠的酸性。（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)品在某個廠家的硅膠中分離效果很好，但在另一個廠家的就不行。溶劑的含水量和雜質(zhì)含量對分離

14、效果都有明顯的影響。溫度，濕度對分離效果影響也很明顯，在實(shí)驗(yàn)中我們發(fā)現(xiàn)有時同一展開條件，上下午的Rf截然不同。展開劑的選擇主要根據(jù)樣品的極性、溶解度和吸附劑的活性等因素來考慮，在進(jìn)行薄層層析時，首先應(yīng)該知道未知化學(xué)成分的類型，其極性的大致歸屬，從提取液或從色譜柱的流動相極性可知，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，對于分離未知的化學(xué)物質(zhì)，展開劑的選擇也是一個摸索的過程，不應(yīng)該僅僅從展開劑考慮，多因素綜合衡量！溶劑：層析過程中溶劑的選擇，對組分分離關(guān)系極大。在柱層析時所用的溶劑（單一劑或混合溶劑）習(xí)慣上稱洗脫劑，用于薄層或紙層析時常稱展開劑。洗脫劑的選擇，須根據(jù)被分離物質(zhì)與所

15、選用的吸附劑性質(zhì)這兩者結(jié)合起來加以考慮在用極性吸附劑進(jìn)行層析時，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，被分離樣品在加樣時可采用于法，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十分緩慢的過程，稱為“梯度洗脫”，使吸附在層析柱上的各個成分逐個被洗脫。如果極性增大過訣（梯度太大），就不能獲得滿意的分離。溶劑的洗脫能力，有時可以用溶

16、劑的介電常數(shù)（）來表示。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)。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，被吸附的住能就會更大些，在同系物中碳原子數(shù)目少些，被吸附也會強(qiáng)些?？傊?，只要兩個成分在結(jié)構(gòu)上存在差別，就有可能分離，

17、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（一般級）。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。如有多組分的混合物，象植物油脂系由烷烴、烯烴、舀醇酯類、甘油三酸醋和脂

18、肪酸等組份。如對于C-27甾體皂甙元類成分，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。這一例子說明，同樣的中草藥成分在不同的吸附劑中層析時，需用不同的溶劑才能達(dá)到相同的分離效果，從而說明吸附劑、溶劑和欲分離成分三者的相互關(guān)系。（二）簿層層析：薄層層析是一種簡便、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)行層析時一即稱薄層層析。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