硅膠柱層析的原理及方法分析全文

硅膠柱層析的原理及方法分析全文硅膠柱層析的原理及方法分析全文硅膠柱層析原理硅膠層析法的分別原理是依據(jù)物質(zhì)在硅膠上的吸附力不同而得到分別，一般狀況下極性較大的物質(zhì)易被硅膠吸附，極性較弱的物質(zhì)不易被硅膠吸附，整個(gè)層析過程即是吸附、解吸、再吸附、再解吸過程。硅膠柱層析流淌相極性小的用乙酸乙酯：石油醚系統(tǒng)；極性較大的用甲醇：氯仿系統(tǒng)；極性大的用甲醇：水：正丁醇：醋酸系統(tǒng)；拖尾可以參加少量氨水或冰醋酸硅膠柱層析慣用方法稱量。200-300目硅膠，稱30-70倍于上樣量；假設(shè)極難分，也可以用100倍量的硅膠H。干硅膠的視密度在0.4左右，所以要稱40g100ml攪成勻漿。參加干硅膠體積一倍的溶劑用玻璃棒充分?jǐn)嚢?。如果洗脫劑是石油?乙酸乙酯/丙酮體系，就用石油醚拌；假設(shè)洗脫劑是氯仿/醇體系，就用氯仿拌。假設(shè)不能攪成勻漿，說明溶劑中含水量太大，尤其是乙酸乙酯/丙酮，假設(shè)不與水配伍走安排色譜的話，必需預(yù)先用無水硫酸鈉久置枯燥。氯仿用無水氯化鈣枯燥，以除去1%的醇。假設(shè)樣品對(duì)酸敏感，不能用氯仿體系過柱。裝柱。將柱底用棉花塞緊，不必用海沙，參加約1/3體積石油醚〔氯仿〕，裝上蓄液球，翻開柱下活塞，將勻漿一次傾入蓄液球內(nèi)。隨著沉降，會(huì)有一些硅膠沾在蓄液球內(nèi)，用石油醚〔氯仿〕將其沖入柱中。壓實(shí)。沉降完成后，參加更多的石油醚，用雙聯(lián)球或氣泵加壓，直至流速恒定。柱床約被壓縮至9/10體積。無論走常壓柱或加壓柱，都應(yīng)進(jìn)展這一步，可使分別度提高很多，且可以避開過柱時(shí)由于柱床萎縮產(chǎn)生開裂。上樣。干法濕法都可以。海沙是沒必要的。上樣后，參加一些洗脫劑，再將一團(tuán)脫脂棉塞至接近硅膠外表。然后就可以放心地參加大量洗脫劑，而不會(huì)沖壞硅膠外表。過柱和收集。柱層析實(shí)際上是在集中和分別之間的權(quán)衡。太低的洗脫強(qiáng)度并不好，推舉用梯度洗脫。收集的例子：10mg上樣量，1g硅膠H，0.5ml1-2g50g〔200-300〕，20-50ml檢測(cè)。要更多地使用專用噴顯劑，假設(shè)僅用紫外燈，會(huì)損失較1-2送譜。收集的產(chǎn)品旋干，在送譜前通常需要重結(jié)晶。假設(shè)樣品太少或?yàn)橐后w，可過一小凝膠柱，作為送譜前的最終純化手段?？沙?.5ppm留意事項(xiàng)先依據(jù)TLCRf值之差最大化將柱子必需裝平坦、均勻考慮有限柱填料的吸附量可考慮用剃度法分開并洗脫柱層析分別的試驗(yàn)方法和技巧常說的過柱子應(yīng)當(dāng)叫柱層析分別，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。由于柱分的閱歷成分太多，所以下面我就幾年來過柱的體會(huì)寫些心得，期望能有所幫助。一：柱子可以分為：加壓，常壓，減壓壓力可以增加淋洗劑的流淌速度，削減產(chǎn)品收集的時(shí)間，但是會(huì)減低柱子的塔板數(shù)。所以其他條件一樣的時(shí)候，常壓柱是效率最高的，但是時(shí)間也最長(zhǎng)，比方自然化合物的分別，一個(gè)柱子幾個(gè)月也是有的。減壓柱能夠削減硅膠的使用量，感覺能夠節(jié)約一半甚至更多，但是由于大量的空氣通過硅膠會(huì)使溶劑揮發(fā)〔有時(shí)在柱子外面有水汽分散〕，以及有些比較易分解的東西可能得不到，而且還必需同時(shí)使用水泵抽氣〔很大的噪音，而且時(shí)間長(zhǎng)〕。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。壓力的供給可以是壓縮空氣，雙連球或者小氣泵〔給魚缸供氣的就行〕。特別是在簡(jiǎn)潔分解的樣品的分別中適用。壓力不行過大，不然溶劑走的太快就會(huì)減低分別效果。個(gè)人覺得加壓柱在一般的有機(jī)化合物的分別中是比較適用的。二：關(guān)于柱子的尺寸應(yīng)當(dāng)是粗長(zhǎng)的最好。柱子長(zhǎng)了，相應(yīng)的塔板數(shù)就高。柱子粗了，上樣后樣品的原點(diǎn)就小〔反映在柱子上就是樣品層比較薄〕，這樣相對(duì)的減小了分別的難度。試想假設(shè)柱子十厘米，而樣品就有二厘米，那么分別的難度可想而知，生怕要用很低極性的溶劑漸漸沖了。而如果樣品層只有0.5厘米，那么各組分就比較簡(jiǎn)潔得到完全分別了。固然承受粗大的柱子要犧牲比較多的硅膠和溶劑了，不過這些本錢相對(duì)于產(chǎn)品來說或許就不算什么了〔有些不環(huán)保的說，不過溶劑回收重蒸后也就減小了局部鋪張〕?，F(xiàn)在見到的柱子徑高比一般在1：5～10，書中寫硅膠量是樣品量的30～40倍，具體的選擇要具體分析。假設(shè)所需組分和雜質(zhì)分的比較開〔是指在所需組分rf在0.2～0.4，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〕；差不到0.13cm的，也可以減小淋洗劑的極性等等。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，由于溶劑和硅膠飽和時(shí)放出的熱量有可能是產(chǎn)品分解，到底要分別的是敏感的東東，留神不為過。也是由于分別的東西比較敏感，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。由于是schlenk操作，所以點(diǎn)板是個(gè)問題，假設(shè)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。假設(shè)樣品無色，只好預(yù)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)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。由于硅膠中有大量的羥基暴露在外，很簡(jiǎn)潔是樣品分解，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)消滅，是由于硅膠對(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)領(lǐng)先重結(jié)晶，得到大局部的產(chǎn)品后再柱分，假設(shè)不能重結(jié)晶，那就不管它了，直接過就是了，樣品隨著淋洗劑流淌會(huì)溶解的。有些樣品溶解性差，能溶解的溶劑又不能上柱〔比方DMF,DMSO等，會(huì)隨著溶劑一起走，顯色是一個(gè)很長(zhǎng)的脫尾〕，這時(shí)就必需用干法上柱了。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：溶劑的選擇固然是最廉價(jià)，最安全，最環(huán)保的了。所以大多項(xiàng)選擇用石油醚，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，不過由于極性很小，有時(shí)還是非它不行。乙醚也可以用，但是就是簡(jiǎn)潔睡覺，留意保持糊涂別讓溶劑流干了，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)候常常會(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)說能溶解局部的硅膠，所以產(chǎn)品假設(shè)想過元素分析的話要留神，應(yīng)當(dāng)經(jīng)過后繼處理，比方說重結(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。由于某些緣由，用到的淋洗劑多是大包裝的〔廉價(jià)嘛〕，我們這里是用10升或25升的塑料桶裝的，就要留意這些工業(yè)品的純度是較低的。常常能夠從送來的大桶底部觀察有色的雜質(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)溶劑重蒸。固然過原料時(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)約局部經(jīng)費(fèi)，缺點(diǎn)是要消耗肯定的人工。這里要留意的是，一般在過柱同時(shí)進(jìn)展的是減壓旋蒸，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)比較適宜，正好極性越來越大了。在過完柱子后，溶劑最終回收要承受常壓，由于在減壓旋蒸時(shí)會(huì)有局部低沸點(diǎn)的雜質(zhì)一起出來，常壓時(shí)就會(huì)削減這種現(xiàn)象，假設(shè)雜質(zhì)和你下面要過的樣品有反響那就慘了。六：關(guān)于操作問題1、裝柱柱子下面的活塞肯定不要涂潤(rùn)滑劑，會(huì)被淋洗劑帶到產(chǎn)品中的，可以承受四氟節(jié)門的。干法和濕法裝柱覺得沒什么區(qū)分，只要能把柱子裝實(shí)就行。裝完的柱子應(yīng)當(dāng)要適度的嚴(yán)密〔太密了淋洗劑走的太慢〕，肯定要均勻〔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)狀況下有些小氣泡沒太大的影響，一加壓氣泡就全下來了。固然假設(shè)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)影響分別效果，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翻開，待溶劑層下降至石英砂面時(shí)，再加少量的低極性溶劑，然后再翻開活塞，如此兩三次，一般石英砂就根本是白色的了。參加淋洗劑，一開頭不要加壓，等溶樣品的溶劑和樣品層有一段距離〔2～4cm就夠了〕，再加壓，這樣避開了溶劑〔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rf0.2～0.3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，假設(shè)rf在0.6，即使相差0.2也不簡(jiǎn)潔在柱子上分開，由于柱子是一個(gè)屢次爬板的狀態(tài)，可以通過公式的比較：0.6/0.8一次的分別度，確定不如〔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，就不簡(jiǎn)潔流出。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)可以承受氧化鋁作固定相。另外，收集的試管大小要以樣品量而定，特別是小量樣品，假設(shè)用大試管，可能一根就收到了三個(gè)樣品，wuwu。假設(shè)都用小試管那工作量又太大。5、最終的處理柱分后的產(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，所以假設(shè)想送分析，最好用少量的溶劑洗滌一下，由于大局部的雜質(zhì)是溶在溶劑里的，一洗根本就沒了，必要時(shí)進(jìn)展重結(jié)晶。另外，再過