過柱技巧&實(shí)例談薄層色譜展開劑選擇

1、過柱的實(shí)驗(yàn)方法和技巧常說的過柱子應(yīng)該叫柱層析分離，也叫柱色譜。我們常用的是以硅膠或氧化鋁作固定相的吸附柱。由于柱分的經(jīng)驗(yàn)成分太多，所以下面我就幾年來過柱的體會(huì)寫些心得，希望能有所幫助。一：柱子可以分為：加壓，常壓，減壓壓力可以增加淋洗劑的流動(dòng)速度，減少產(chǎn)品收集的時(shí)間，但是會(huì)減低柱子的塔板數(shù)。所以其他條件相同的時(shí)候，常壓柱是效率最高的，但是時(shí)間也最長，比如天然化合物的分離，一個(gè)柱子幾個(gè)月也是有的。 減壓柱能夠減少硅膠的使用量，感覺能夠節(jié)省一半甚至更多，但是由于大量的空氣通過硅膠會(huì)使溶劑揮發(fā)（有時(shí)在柱子外面有水汽凝結(jié)），以及有些比較易分解的東西可能得不到，而且還必須同時(shí)使用水泵抽氣（很大的噪音，而

2、且時(shí)間長）。以前曾經(jīng)大量的過減壓柱，對(duì)它有比較深厚的感情，但是自從嘗試了加壓后，就幾乎再也沒動(dòng)過減壓的念頭了。加壓柱是一種比較好的方法，與常壓柱類似，只不過外加壓力使淋洗劑走的快些。壓力的提供可以是壓縮空氣，雙連球或者小氣泵（給魚缸供氣的就行）。特別是在容易分解的樣品的分離中適用。壓力不可過大，不然溶劑走的太快就會(huì)減低分離效果。個(gè)人覺得加壓柱在普通的有機(jī)化合物的分離中是比較適用的。二：關(guān)于柱子的尺寸應(yīng)該是粗長的最好。柱子長了，相應(yīng)的塔板數(shù)就高。柱子粗了，上樣后樣品的原點(diǎn)就?。ǚ从吃谥由暇褪菢悠穼颖容^薄），這樣相對(duì)的減小了分離的難度。試想如果柱子十厘米，而樣品就有二厘米，那么分離的難度可想而知

3、，恐怕要用很低極性的溶劑慢慢沖了。而如果樣品層只有0.5厘米，那么各組分就比較容易得到完全分離了。當(dāng)然采用粗大的柱子要犧牲比較多的硅膠和溶劑了，不過這些成本相對(duì)于產(chǎn)品來說也許就不算什么了（有些不環(huán)保的說，不過溶劑回收重蒸后也就減小了部分浪費(fèi)）?，F(xiàn)在見到的柱子徑高比一般在1：510，書中寫硅膠量是樣品量的3040倍，具體的選擇要具體分析。如果所需組分和雜質(zhì)分的比較開（是指在所需組分rf在0.20.4，雜質(zhì)相差0.1以上），就可以少用硅膠，用小柱子（例如200毫克的樣品，用2cm×20cm的柱子）；如果相差不到0.1，就要加大柱子，我覺得可以增加柱子的直徑，比如用3cm的，也可以減小淋洗

4、劑的極性等等。三：關(guān)于無水無氧柱適用于對(duì)氧，水敏感，易分解的產(chǎn)品，可以濕柱，也可以干柱。不過在樣品之前至少要用溶劑把柱子飽和一次，因?yàn)槿軇┖凸枘z飽和時(shí)放出的熱量有可能是產(chǎn)品分解，畢竟要分離的是敏感的東東，小心不為過。也是因?yàn)榉蛛x的東西比較敏感，所以接收瓶一定要用可密封的，遵循schlenk操作。至于是加壓、常壓、減壓，隨需而定。因?yàn)槭莝chlenk操作，所以點(diǎn)板是個(gè)問題，如果樣品是顯色的，恭喜了，不用點(diǎn)板，直接看柱子上的色帶就行了。如果樣品無色，只好準(zhǔn)備幾十個(gè)schlenk瓶，一瓶一瓶的點(diǎn)，不過幾次之后就知道樣品在哪，也就可以省些了。像我以前過一根無水無氧柱，需要六個(gè)schlenk，現(xiàn)在只一個(gè)

5、就能把所要的全收集到。無水無氧柱中用的比較多的是用氧化鋁作固定相。因?yàn)楣枘z中有大量的羥基裸露在外，很容易是樣品分解，特別是金屬有機(jī)化合物和含磷化合物。而氧化鋁可以做成堿性、中性和酸性的，選擇余地比較大，但是比硅膠要貴些。聽說有個(gè)方法，就是用石英做柱子，然后用HF254做固定相，這樣在柱子外面用紫外燈一照就知道產(chǎn)品在哪里了，沒有驗(yàn)證過。哪位做過可以提出來大家參詳參詳。四：關(guān)于濕法、干法上樣濕法省事，一般用淋洗劑溶解樣品，也可以用二氯甲烷、乙酸乙酯等，但溶劑越少越好，不然溶劑就成了淋洗劑了。很多樣品在上柱前是粘乎乎的，一般沒關(guān)系?？墒怯械纳蠘雍笤诠枘z上又會(huì)析出，這一般都是比較大量的樣品才會(huì)出現(xiàn)，是

6、因?yàn)楣枘z對(duì)樣品的吸附飽和，而樣品本身又是比較好的固體才會(huì)發(fā)生，這就應(yīng)該先重結(jié)晶，得到大部分的產(chǎn)品后再柱分，如果不能重結(jié)晶，那就不管它了，直接過就是了，樣品隨著淋洗劑流動(dòng)會(huì)溶解的。有些樣品溶解性差，能溶解的溶劑又不能上柱（比如DMF,DMSO等，會(huì)隨著溶劑一起走，顯色是一個(gè)很長的脫尾），這時(shí)就必須用干法上柱了。樣品和硅膠的量有一種說法是1：1，我覺得是越少越好，但是要保證在旋干后，不能看到明顯的固體顆粒（那說明有的樣品沒有吸附在硅膠上）。五：溶劑的選擇當(dāng)然是最便宜，最安全，最環(huán)保的了。所以大多選用石油醚，乙酸乙酯。文獻(xiàn)中有寫用正己烷的，太貴了，除非特別需要不要用不然銀子嘩嘩的，流的比淋洗劑還快，

7、不過因?yàn)闃O性很小，有時(shí)還是非它不可。乙醚也可以用，但是就是容易睡覺，注意保持清醒別讓溶劑流干了，那樣柱子也就不爽了。二氯甲烷也有用的，但是要知道，它和硅膠的吸附是一個(gè)放熱過程，所以夏天的時(shí)候經(jīng)常會(huì)在柱子里產(chǎn)生氣泡，天氣冷的時(shí)候會(huì)好一些。甲醇據(jù)說能溶解部分的硅膠，所以產(chǎn)品如果想過元素分析的話要留神，應(yīng)該經(jīng)過后繼處理，比如說重結(jié)晶等。其他的溶劑用的相對(duì)較少，要依個(gè)人的不同需要選擇了。由于某些原因，用到的淋洗劑多是大包裝的（便宜嘛），我們這里是用10升或25升的塑料桶裝的，就要注意這些工業(yè)品的純度是較低的。經(jīng)常能夠從送來的大桶底部看見有色的雜質(zhì)，其他的雜質(zhì)就可想而知了，所以在比較嚴(yán)格的柱分時(shí)就要對(duì)溶

8、劑重蒸。當(dāng)然過原料時(shí)就可以免去這一步了，反正下面還有提純的方法。 另外溶劑在過柱子后最好也回收使用，一方面環(huán)保，另一方面也能節(jié)省部分經(jīng)費(fèi)，缺點(diǎn)是要消耗一定的人工。這里要注意的是，一般在過柱同時(shí)進(jìn)行的是減壓旋蒸，石油醚和乙酸乙酯的比例由于揮發(fā)度的不同會(huì)導(dǎo)致極性的變化，一般會(huì)使得極性變大，在梯度淋洗時(shí)比較合適，正好極性越來越大了。在過完柱子后，溶劑最后回收要采用常壓，因?yàn)樵跍p壓旋蒸時(shí)會(huì)有部分低沸點(diǎn)的雜質(zhì)一起出來，常壓時(shí)就會(huì)減少這種現(xiàn)象，如果雜質(zhì)和你下面要過的樣品有反應(yīng)那就慘了。六：關(guān)于操作問題1、 裝柱柱子下面的活塞一定不要涂潤滑劑，會(huì)被淋洗劑帶到產(chǎn)品中的，可以采用四氟節(jié)門的。干法和濕法裝柱覺得沒

9、什么區(qū)別，只要能把柱子裝實(shí)就行。裝完的柱子應(yīng)該要適度的緊密（太密了淋洗劑走的太慢），一定要均勻（不然樣品就會(huì)從一側(cè)斜著下來）。書中寫的都是不能見到氣泡，我覺得在大多數(shù)情況下有些小氣泡沒太大的影響，一加壓氣泡就全下來了。當(dāng)然如果你裝的柱子總是有氣泡就說明需要多練習(xí)了。但是柱子更忌諱的是開裂，甭管豎的還是橫的，都會(huì)影響分離效果，甚至作廢！2、 加樣用少量的溶劑溶樣品加樣，加完后將下面的活塞打開，待溶劑層下降至石英砂面時(shí)，再加少量的低極性溶劑，然后再打開活塞，如此兩三次，一般石英砂就基本是白色的了。加入淋洗劑，一開始不要加壓，等溶樣品的溶劑和樣品層有一段距離（24cm就夠了），再加壓，這樣避免了溶劑

10、（如二氯甲烷等）夾帶樣品快速下行。3、 淋洗劑的選擇感覺上要使所需點(diǎn)在rf0.20.3左右的比較好。不要認(rèn)為在板上爬高了分的比較開，過柱子就用那種極性，如果rf在0.6，即使相差0.2也不容易在柱子上分開，因?yàn)橹邮且粋€(gè)多次爬板的狀態(tài)，可以通過公式的比較：0.6/0.8一次的分離度，肯定不如（0.2/0.3）的三次方或四次方大。4、 樣品的收集用硅膠作固定相過柱子的原理是一個(gè)吸附與解吸的平衡。所以如果樣品與硅膠的吸附比較強(qiáng)的話，就不容易流出。這樣就會(huì)發(fā)生，后面的點(diǎn)先出，而前面的點(diǎn)后出。這時(shí)可以采用氧化鋁作固定相。另外，收集的試管大小要以樣品量而定，特別是小量樣品，如果用大試管，可能一根就收到了

11、三個(gè)樣品，wuwu。如果都用小試管那工作量又太大。5、最后的處理柱分后的產(chǎn)品，由于使用了大量的溶劑，其中的雜質(zhì)也會(huì)累積到產(chǎn)品中，所以如果想送分析，最好用少量的溶劑洗滌一下，因?yàn)榇蟛糠值碾s質(zhì)是溶在溶劑里的，一洗基本就沒了，必要時(shí)進(jìn)行重結(jié)晶。另外，再過柱的時(shí)候，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)氣泡，一是和使用的溶劑有關(guān)，如果是易揮發(fā)的溶劑，如乙醚、二氯甲烷等，在室溫稍高的情況下，很容易出現(xiàn)這種現(xiàn)象，因此，在室溫高的時(shí)候，可以選擇沸點(diǎn)較高，揮發(fā)相對(duì)小的溶劑。還有，使用混合溶劑時(shí)，使用的兩種溶劑的沸點(diǎn)應(yīng)該相差不大，如：乙酸乙酯和石油醚(6090),而乙醚卻要選擇3060的石油醚。二是：不論是用帶砂板的還是塞棉花的，在裝柱之

12、前，都要將空氣用加壓的方法將空氣排干，這樣就可避免柱中有空氣！過柱子需要耐心，不要著急.實(shí)例談薄層色譜展開劑選擇實(shí)例談薄層色譜展開劑選擇轉(zhuǎn)載根據(jù)本人的幾年薄層層析經(jīng)驗(yàn)，參考藥典等國家藥品標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)文獻(xiàn)，將 2000版藥典一部里部分有代表性的對(duì)照品的薄層層實(shí)例按展開劑極性排序，并對(duì)其規(guī)律做一些分析。以下的分析和介紹是總體描述性的，目的是快速、簡便地選擇展開劑。如果想了解展開劑選擇的各種理論，請(qǐng)參考其他專著。 #TfaMVM E 選擇展開劑，要依據(jù)溶劑極性和他們的混溶性，溶劑對(duì)被分析物的溶解性，以及被分析物的結(jié)構(gòu)。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。 E( 5

13、LQ3Y列出溶劑極性參數(shù)表，方便以下比較展開劑。環(huán)已烷 :-0.2、石油醚（類，3060）、石油醚（類，6090）、正已烷:0.0、甲苯:2.4、二甲苯:2.5、苯:2.7、二氯甲烷:3.1、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:6.0、水:10.2 1 。 P 'M "關(guān)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

14、類的。 K #;' #I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。 Ni'-yl<y_了解被分析物的極性可以通過分析其結(jié)構(gòu)獲得，很難獲得它的極性指數(shù)。物質(zhì)分子化學(xué)結(jié)構(gòu)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(tuán)部分的增加，總體的極性就增加，展開劑極性也增加了。 L_rSL e， 依次為肉桂酸、阿魏酸、咖啡酸、菊苣酸、綠原酸。 SNZ ;V"相應(yīng)展開劑分別為：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

15、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(duì)的，并非絕對(duì)的后者大于前者）。 ?5$d|fE'=首先是極性較小的揮發(fā)性物質(zhì)。比如：冰片：石油醚 (3060)醋酸乙酯(17:3)、厚樸酚：苯醋酸乙酯(9:1.5)、-香附酮：苯醋酯乙酯冰醋酸(92:5:5)、丹皮酚：環(huán)己烷醋酸乙酯(3:1)，這類化合物，以石油醚、正構(gòu)烷和苯為體積百分?jǐn)?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(dāng)加入添加劑，如有機(jī)酸或者有機(jī)堿。 2rkf $)Q M極性較小的不揮發(fā)性物質(zhì)。比如：

16、 -谷甾醇：環(huán)己烷醋酸乙酯甲醇(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)或者苯乙醇 (8:1)、丹參酮A：苯-醋酸乙酯-甲酸(40:25:4) 、穿心蓮內(nèi)酯：氯仿-無水乙醇(9:1)、靛玉紅、靛藍(lán)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(qiáng)一些，因?yàn)檫@類物質(zhì)極性小的母核大，而極性大的基團(tuán)通?？梢孕纬蓺滏I，比如羧酸、羥基。以上物質(zhì)，母核分子量減小、母核結(jié)構(gòu)中不飽和健的增加（尤其是

17、出現(xiàn)苯環(huán)），極性基團(tuán)的增加，都使極性增加，展開劑極性也增大。這個(gè)范圍內(nèi)的物質(zhì)很多，一般展開劑大百分?jǐn)?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?yàn)檎承源?、展開慢，造成斑點(diǎn)擴(kuò)散；另外，羥基的氫鍵作用力也有不利。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(qiáng)，另外，母核與石油醚、正構(gòu)烷和苯的結(jié)構(gòu)差異小，估計(jì)更容易脫離硅膠吸附，更快進(jìn)入溶劑中，而不需要通過提高展開劑的極性。 bt 6o 7Z皂苷類。人參皂苷：氯仿甲醇水 (65:35:10)10以

18、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(1:12:2.5:3)的上層溶液、葛根素：氯仿甲醇水(14:5:0.5)、蘆丁：醋酸乙酯甲酸水(8:1:1)。這類物質(zhì)，由于存在糖的多羥基結(jié)構(gòu)，苷元的結(jié)構(gòu)影響變小。展開劑中使用極性大的有機(jī)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。 C B 4 d極性大的小分子有機(jī)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(gè)結(jié)構(gòu)的極性本身比較大，另外有酚羥基和羧酸基團(tuán)，個(gè)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。 CbcnSr3EJ