薄层色谱和柱层析知识分享.ppt
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1、薄层色谱和柱层析叶绿素叶绿素 叶绿素叶绿素叶黄素叶黄素,叶黄素叶黄素 叶绿素的石油醚溶液流经叶绿素的石油醚溶液流经装有装有CaCO3的柱子,然后的柱子,然后用石油醚淋洗用石油醚淋洗.CaCO3对叶绿素各成分吸对叶绿素各成分吸附能力不同,而分离成为附能力不同,而分离成为色带色带.茨维特色谱图茨维特色谱图(1906)色谱法的分类色谱法的分类1)根据流动相分类根据流动相分类:气相色谱气相色谱以气体作流动相液相色谱液相色谱以液体作流动相超临界色谱超临界色谱流动相是在接近它的临界温度和压力下工作的液体2)根据固定相的附着方式分类根据固定相的附着方式分类固定相装在圆柱管中固定相装在圆柱管中柱色谱柱色谱固定
2、相涂敷在玻璃或金属板上固定相涂敷在玻璃或金属板上薄层色谱薄层色谱液体固定相涂在纸上液体固定相涂在纸上纸色谱纸色谱3)根据分离机理分类根据分离机理分类分配色谱分配色谱样品组分的分配系数不同样品组分的分配系数不同吸附色谱吸附色谱 样品组分对固定相表面吸样品组分对固定相表面吸 附力不同附力不同体积排阻色谱体积排阻色谱利用固定相孔径不同,利用固定相孔径不同,把样品组分按分子大小把样品组分按分子大小 分开分开离子交换色谱离子交换色谱不同离子与固定相相不同离子与固定相相 反电荷间的作用力大反电荷间的作用力大 小不同小不同 最常用的薄层色谱也属于液-固吸附色谱。同柱色谱不同的是吸附剂被涂布在玻璃板上,形成薄
3、薄的平面涂层。干燥后在涂层的一端点样,竖直放入一个盛有少量展开剂的的有盖容器中。展开剂接触到吸附剂涂层,借毛细作用向上移动。与柱色谱过程相同,经过在吸附剂和展开剂之间的多次吸附-溶解作用,将混合物中各组分分离成孤立的样点,实现混合物的分离。薄层色谱法薄层色谱法(Thin Layer Chromatography)薄薄层层板板玻璃板玻璃板上涂吸附剂层上涂吸附剂层SiO2Al2O3上行法上行法薄层板薄层板层层析析缸缸展开剂展开剂层层析析缸缸展开剂展开剂滤纸条滤纸条下行法下行法薄层板薄层板薄层色谱法点样及展开过程薄层色谱法点样及展开过程特特 点点 :1.分离能力强,斑点集中;2.灵敏度高;3.展开时
4、间短;4.试样预处理简单;5.上样量大;6.仪器简单操作方便。Rf值测量示意图值测量示意图 Rf与与组组分分性性质质、流流动动相相及及溶溶解解度度有关有关 极极性性组组分分易易保保留,留,Rf 小小 非非极极性性组组分分易易流出流出,Rf大大薄层固定相薄层固定相 按照固定相的种类,薄层板可分为正相薄层板(如硅胶薄层板、聚酰胺薄层板)、反相薄层板(如C18键合相薄层板)等。硅胶薄层板是目前使用最广的薄层板,有硅胶G板、硅胶GF254板、硅胶H板和硅胶HF254板等规格。高效薄层板(HPTLC,High Performance TLC)所使用的固定相较普通薄层板平均粒度小,颗粒分布范围窄,因此在相
5、对短的展开距离中可以达到更好的分离效果。薄层点样薄层点样以使用的器具不同,点样可分为手动和自动点样。手动点样主要使用的器具有微升毛细管、微量注射器或配合与之相应的手动点样仪等。自动点样采用半自动点样仪或全自动点样仪,按预设程序自动点样。以点样方式的不同可分为接触式点样和喷雾点样两种。接触式点样:多采用定量毛细管、微量注射器手动点样,有的仪器也可进行自动接触式点样。接触式点样应注意:正确选择溶解样品的溶剂原点直径一般以3mm为宜防止点样毛细管损伤薄层表面尽量避免多次点样防止点样环形色谱效应点样环形色谱效应:在点样的同时,样品在原点呈环状展开,如果样品在溶剂中的溶解度很大,原点将变成空心环,称为“
6、点样环形色谱效应”。它会对展开造成不良影响。应选择样品组分溶解度相对较小的溶剂以避免此现象的产生。供试液的溶剂在原点的残留,也会改变展开的选择性。极性与展开剂极性相差较大时更为明显;亲水性溶剂残留在原点吸收大气中的水分(特别在高湿度环境)对色谱质量的影响也不可低估。因此点样时,应注意选择适宜的溶剂;同步干燥或上样后继后干燥以除去原点残存的溶剂。尽可能避免高温加热,以免遇热不稳定的成分的破坏导致样品中某些成分的变性;在板的一端划一条线,作为起点线。点样后的斑点直径一般不超过0.5cm。5 cm15-18 cm0.5 cm2 cm薄层板示意图展开剂浸入高度起跑线前沿线展展 开开 选择大小适合的展开
7、容器,将点有样品的薄层板放入容器内的展开剂中,浸入深度以展开剂液面距点样基线5mm为宜,密闭,展开。一般上行展开8-15cm,高效薄层板上行展开5-8cm。在溶剂前沿达到预定展距后,取出薄层板,晾干,待检测。展开方式主要有上行展开、下行展开、双向展开、水平展开、环形展开等。目前多采用上行展开。边缘效应:薄层展开后,位于薄层板边缘的样品斑点比移值较处于中间的斑点大的现象。边缘效应会使斑点扩散变形,从而影响样品定性结果的判断。薄层扫描定量时,斑点的形状直接影响到扫描后的峰高和峰宽,从而影响定量结果的准确性。边缘效应示意图预饱和是减少边缘效应预饱和是减少边缘效应的有效办法!的有效办法!预饱和:可在加
8、入展开剂后使展开容器密闭,放置15-30分钟,待溶剂蒸汽平衡后,迅速放入点有样品的薄层板,立即密闭,展开。必要时可放置适当大小的滤纸促使展开缸内蒸汽达到饱和。1530min展 开1530min倾 倒展 开常用展开剂 对展开剂的要求对被测组分有良好的溶解性;有良好的分离效果;斑点圆整不拖尾;Rf值最好在0.3-0.5,组分较多最好在0.25-0.75;展开剂不能和被测组分发生反应;沸点适中,粘度较小。用单一溶剂为展开剂时,由于溶剂组分简单,分离重现性好,对于难分离的化合物经常要用二元、三元甚至多元溶剂组成的展开剂。在混合展开剂中占比例大的主要溶剂起溶解物质和基本分离的作用,比例较小的溶剂起调整改
9、善分离物质的Rf值及对某些物质的选择作用。一般主要溶剂选用不易形成氢键的溶剂,或极性比分离物质低的溶剂,否则将使被分离物质的Rf值太大或甚至跟随溶剂前缘移动。在展开剂中加入少量酸、碱可以使某些极性物质斑点集中,提高分离度,用粘度太大的溶剂时,需要加入一种溶剂以降低展开剂的粘度、加快展开速度。例:环己烷丙酮二乙胺水(10:5:2:5)这个系统中,水是极性大的溶剂,环己烷是极性小的溶剂,后者的加入可以降低分离物质的Rf值,丙酮起着混合整个系统及降低展开剂粘度的作用,少量二乙胺的加入控制了展开剂的pH值以使分离后的斑点不致拖尾,分离清晰。显显 色色1.有色化合物直接定位2.无色紫外吸收紫外灯检出显色
10、剂定位喷雾显色(喷雾后加热显色)蒸气熏蒸显色显色剂:通用有碘、硫酸浸渍显色盛有显色剂的展开缸有荧光斑有暗斑碘蒸气在浅黄色背景上,很多有机化合物吸附碘,可逆地产生棕色到黄色斑点,不少化合物的检测灵敏度可达0.51g。10%硫酸乙醇液,喷雾后于105加热1015min,日光或紫外光下观察。大多数有机物呈有色斑点,如红色、棕色和紫色等,在炭化以前,不同的化合物将出现一系列颜色的改变,被炭化的化合物常出现荧光。高锰酸钾硫酸液,结果为粉底本色上产生白色斑点。25%高氯酸水液,喷雾后加热至150 观察。1020五氯化锑的四氯化碳液,或三氯化锑的乙醇饱和溶液。喷雾后,在100120 加热,日光下和紫外光下观
11、察,这也是有机化合物的通用试剂,和很多有机化合物产生不同的颜色。还有很多专属性显色剂,种类繁多,如有需要可参阅有关书籍。定性和定量分析(一)定性1.利用Rf值定性(或相对比移值Rr)2.Rf值斑点颜色特征(原位化学反应)3.多种展开剂体系展开进行验证4.与其他技术联用展展开开后后的的薄薄层层板板(二)定(二)定 量量 1.目视比较法目视比较法 将不同量的标准品作为系列,同样样品分别点在同一薄层上展开,显色后,目测比较斑点颜色的深浅和面积大小,求出未知物含量的近似值,作为半定量法,精密度为10%。例:硫酸长春碱的纯度检查(中国药典方法)色谱条件:硅胶GF254制成的薄层板,展开剂为石油醚(305
12、0)氯仿丙酮二乙胺(12:6:1:1),根据硫酸长春碱结构在紫外灯(254nm)下检测。2.洗脱法洗脱法 样品经色谱分离后,用适当方法定出色点或色带位置,然后将色点部位的吸附剂取下,用溶剂将化合物洗脱萃取后进行测定。3.薄层扫描法薄层扫描法 用仪器来测定每个斑点或谱带的含量,则更方便和客观,误差在5以下。类别薄层展开剂显色剂生物碱氧化铝硅胶1)氯仿+5-15%甲醇2)苯+1-10%乙醇等1)改良的碘化铋钾试剂2)碘蒸气甾体氧化铝硅胶1)环己烷:乙酸乙酯=7:32)氯仿:丙酮=9:13)甲酸:乙酸:水=5:5:11)5%磷钼酸2)三氯化锑-氯仿溶液氨基酸氧化铝硅胶1)正丁醇+50%乙醇2)甲醇:
13、乙酸=97:3水合茚三酮溶液酚类硅胶1)苯2)环己烷:氯仿:二乙胺=5:5:15%三氯化铁溶液纤维素1)丁醇:醋酸:水=4:1:52)苯:醋酸:水=2:2:1或1:1:2醛类硅胶1)苯:石油醚=1:12)苯+5%乙酸乙酯邻联茴香胺乙酸溶液黄酮类及其单糖甙类纤维素1)70%醋酸2)30%醋酸3)丁醇:醋酸:水=4:1:51%三氯化铝的乙醇溶液 几类化合物的薄层色谱柱色谱法柱色谱法 (Column Chromatograph)柱色谱是较经典的有机物分离技术,原理和薄层色谱相同,但装置有所不同,主要由一个均匀玻璃柱和填充填料组成,填料是决定柱效的主要因素,填料必须满足具有不溶于所使用流动相、不使欲分
14、离的样品破坏或分解、惰性大、可逆性强和吸附容量大。同时,填料颗粒直径要均匀。最常见的柱色谱是硅胶色谱、氧化铝色谱、离子交换柱色谱、聚酰胺柱色谱和凝胶柱色谱。慢慢中等中等快快柱柱柱柱分离分离分离分离淋洗液淋洗液一、分配柱色谱一、分配柱色谱 分配柱色谱是利用混合物中各组分在两种不相混溶的液体之间的分配系数不同,而得到分离的方法,分为正相和反相分配色谱两种类型:正相分配色谱:以水或亲水性溶剂为固定(液)相,以水不相混溶的有机溶剂作移动相的分配色谱称为正相分配色谱。一般而言,分离水溶性或极性较大的成分,如生物碱、苷类、糖类、有机酸等化合物,常用正相分配色谱。反相分配色谱:以亲脂性有机溶剂作固定(液)相
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