薄層色譜法課件

薄層色譜法1薄層色譜法1薄層色譜法（

Thinlayerchromatography，TLC）薄層色譜法,又稱薄層層析（《中國(guó)藥典》2015年版四部通則0502薄層色譜法），系將供試品溶液點(diǎn)于薄層板上，在展開(kāi)容器內(nèi)用展開(kāi)劑展開(kāi)，使供試品所含成分分離，所得色譜圖與適宜的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)按同法所得色譜圖對(duì)比，亦可用薄層色譜掃描儀進(jìn)行掃描，用于鑒別、檢查或含量測(cè)定。2薄層色譜法（Thinlayerchromatograp薄層色譜法是快速分離和定性分析少量物質(zhì)的一種很重要的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，也用于跟蹤反應(yīng)進(jìn)程。薄層色譜不需要特殊設(shè)備，操作簡(jiǎn)單，試樣和展開(kāi)劑用量少，展開(kāi)速度快。特別適合于揮發(fā)性較小或較高溫易發(fā)生變化的物質(zhì)的分離。薄層色譜經(jīng)常被用于探索柱層色譜分離條件和監(jiān)測(cè)柱層色譜過(guò)程。薄層色譜在藥品食品檢驗(yàn)、化工化學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、農(nóng)藥殘留檢測(cè)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。3薄層色譜法是快速分離和定性分析少量物質(zhì)的一種很重要的實(shí)驗(yàn)技術(shù)一、發(fā)展歷史

1938年俄國(guó)人首先實(shí)現(xiàn)了在氧化鋁薄層上分離一種天然藥物。1965年德國(guó)化學(xué)家出版了“薄層色譜法”一書(shū)，促進(jìn)了這一技術(shù)的發(fā)展。因TLC法設(shè)備簡(jiǎn)單，分析速度快，分離效率高，結(jié)果直觀，很快被用作定性和半定量的方法。70年代中后期發(fā)展了高效薄層色譜。80年代以后發(fā)展了薄層色譜光密度掃描儀，各步操作實(shí)現(xiàn)了儀器化，并實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)化。發(fā)展起來(lái)至今，仍被廣泛采用。概述薄層色譜掃描儀4一、發(fā)展歷史概述薄層色譜掃描儀4二、基本原理薄層色譜法是一種吸附薄層色譜分離法，它利用各成分對(duì)同一吸附劑吸附能力不同，使在流動(dòng)相（溶劑）流過(guò)固定相（吸附劑）的過(guò)程中，連續(xù)的產(chǎn)生吸附、解吸附、再吸附、再解吸附，從而達(dá)到各成分的互相分離的目的。薄層層析可根據(jù)作為固定相的支持物不同，分為薄層吸附層析(吸附劑）、薄層分配層析（纖維素）、薄層離子交換層析（離子交換劑）、薄層凝膠層析（分子篩凝膠）等。一般實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用較多的是以吸附劑為固定相的薄層吸附層析。液-固吸附5二、基本原理薄層色譜法是一種吸附薄層色譜分離三、儀器與材料①薄層板按支持物的材質(zhì)分為玻璃板、塑料板或鋁板等；按固定相種類分為硅膠薄層板、鍵合硅膠板、微晶纖維薄層板、聚酰胺薄層板、氧化鋁薄層板等；固定相中可根據(jù)需要加入粘合劑、熒光劑等輔助物；可使用預(yù)制板或在保證色譜質(zhì)量的前提下實(shí)驗(yàn)室自制的薄層板。用于制備薄層板的玻璃板要求表面光潔，平整，最好使用厚度為l-2mm的優(yōu)質(zhì)平板玻璃，普通窗玻璃一般不宜用于制作薄層極，玻璃板需用洗液或堿液洗凈至不掛水，晾干，貯存于干燥潔凈處備用；反復(fù)使用時(shí)應(yīng)注意需再用洗液或堿液清洗，如選用預(yù)制板應(yīng)注意生產(chǎn)廠家提供的有關(guān)參數(shù)，挑選，檢查并試用是否符合要求。

6三、儀器與材料①薄層板6常見(jiàn)固定相種類：

硅膠—為使用最廣泛的薄層材料氧化鋁—有堿性、中性、酸性硅藻土—為化學(xué)中性吸附劑纖維素—天然多糖類聚酰胺—特殊類型有機(jī)薄層材料，對(duì)能形成氫鍵的物質(zhì)有特別的選擇性

純度高，含雜質(zhì)少；粒度，結(jié)構(gòu)均勻一致，有一定的比表面積；在展開(kāi)劑中不溶；與展開(kāi)劑和樣品組分不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；具有適當(dāng)?shù)奈侥芰?；機(jī)械強(qiáng)度和穩(wěn)定性。按固定相粒徑大小分為普通薄層板（10-40μm）和高效薄層板（5-10μm），實(shí)驗(yàn)室自制板固定相粒徑一般要求10-40μm。固定相要求：7常見(jiàn)固定相種類：有特別的選擇性純度高實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用最廣泛的為硅膠薄層板。常用類別有：

硅膠H：不含石膏黏合劑硅膠G：含煅石膏（硫酸鈣）粘合劑硅膠S：用5%淀粉作黏合劑硅膠：用羧甲基纖維素（CMC）作黏合劑硅膠GF254：含煅石膏和一種無(wú)機(jī)熒光劑，即錳激活的硅酸鋅，在254nm紫外光下呈強(qiáng)烈黃綠色熒光背景。

硅膠：化學(xué)分子式為mSiO2·nH2O,多孔性微粒，表面帶有硅醇基，呈弱酸性。8實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用最廣泛的為硅膠薄層板。常用類別有：硅膠：化學(xué)分子式②點(diǎn)樣器一般采用微升毛細(xì)管或手動(dòng)、半自動(dòng)、全自動(dòng)點(diǎn)樣器材。微升毛細(xì)管常用規(guī)格有0.5ul，1.0ul、2.0ul、3.0ul、4.0ul、5.0ul及10ul等。對(duì)點(diǎn)樣用的微升毛細(xì)管的要求是標(biāo)示容量準(zhǔn)確，管端平整光滑，管壁潔凈，液流通暢，無(wú)堵塞，無(wú)污染，也可選用色譜用微量注射器（應(yīng)選用針尖平頭適合薄層點(diǎn)樣的）。微升毛細(xì)管半自動(dòng)點(diǎn)樣器材全自動(dòng)點(diǎn)樣器9②點(diǎn)樣器一般采用微升毛細(xì)管或手動(dòng)、半自動(dòng)、全自動(dòng)點(diǎn)樣器③展開(kāi)容器薄層色譜展開(kāi)方式按幾何類型份為：線型、環(huán)型和向心型。（a，b）線型（c）環(huán)型（d）向心型環(huán)型與向心型展開(kāi)為特殊情況需求，需要借助特殊展開(kāi)儀器進(jìn)行展開(kāi)；線型根據(jù)展開(kāi)方向的不同可分為上行展開(kāi)、下行展開(kāi)、雙向展開(kāi)，水平展開(kāi)，實(shí)驗(yàn)室一般使用的為線型上行展開(kāi)與水平展開(kāi)。上行展開(kāi)一般可用適合薄層板大小的專用平底或雙槽展開(kāi)缸，展開(kāi)式必須能密閉。水平展開(kāi)用專用的水平展開(kāi)槽。平底、雙槽展開(kāi)缸水平展開(kāi)室10③展開(kāi)容器（a，b）線型（c）環(huán)型（d）流動(dòng)相（展開(kāi)劑）要求：①對(duì)的所需成分有良好的溶解性；②可使成分間分開(kāi)；③待測(cè)組分的Rf在合適的范圍之間（除另有規(guī)定外，在雜質(zhì)檢查時(shí)，各雜質(zhì)斑點(diǎn)的比移值Rf以在0.2-0.8之間為宜）；④不與待測(cè)組分或吸附劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；⑤沸點(diǎn)適中，黏度較??；⑥展開(kāi)后組分斑點(diǎn)圓且集中；⑦混合溶劑最好用新鮮配制。流動(dòng)相的選擇：

一般常用溶劑按照極性從小到大的順序排列大概為：石油迷<己烷<苯<乙醚<乙酸乙酯<丙酮<乙醇<甲醇

根據(jù)被分離物的極性，先用單一溶劑展開(kāi)，若Rf值太小，則加入一定量極性強(qiáng)的溶劑，如乙醇、丙酮等；如果Rf值太大，則加入適量極性弱的溶劑(如環(huán)己烷、石油醚等)，以降低極性?？杉尤胍欢ū壤乃峄驂A,使斑點(diǎn)集中。11流動(dòng)相（展開(kāi)劑）11流動(dòng)相選擇與使用時(shí)需注意的問(wèn)題：許多溶劑有吸濕性，使溶劑含水量不一致，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)難以重現(xiàn)。溶劑儲(chǔ)藏時(shí)間和條件對(duì)溶劑質(zhì)量影響，應(yīng)注意出廠日期。對(duì)于易揮發(fā)的溶劑，難于配制穩(wěn)定組成的流動(dòng)相。要求操作格外小心，同時(shí)混合流動(dòng)相不應(yīng)重復(fù)使用。混合流動(dòng)相組分之間（或雜質(zhì)）可能發(fā)生相互作用?；旌狭鲃?dòng)相組分要充分混勻形成均相。一些溶劑如氯仿、乙醚一般含有微量乙醇作保護(hù)劑，有時(shí)需重蒸除去乙醇。12流動(dòng)相選擇與使用時(shí)需注意的問(wèn)題：12④顯色裝置薄層極展開(kāi)后，有的需用試劑（顯色劑）顯色。涂布顯色劑有噴霧法和浸漬法，以及熏蒸法。噴霧法顯色應(yīng)使用玻璃噴霧瓶或?qū)Ｓ脟婌F器，要求用壓縮氣體是顯色劑呈均勻細(xì)霧狀噴出；浸漬法顯色可用專用玻璃器械或用適宜展開(kāi)缸代用，將展開(kāi)后的薄層板平穩(wěn)放入有顯色劑的浸漬槽中數(shù)十秒至1分鐘后取出（指凈薄層板背后的殘存試劑）顯色；熏蒸法顯色可用雙槽展開(kāi)缸或適宜大小的干燥器代替。玻璃噴霧瓶13④顯色裝置玻璃噴霧瓶13顯色劑可以分成兩大類：一類是檢查一般有機(jī)化合物的通用顯色劑;另一類是根據(jù)化合物分類或特殊官能團(tuán)設(shè)計(jì)的專屬性顯色劑。通用顯色劑常用的有一定比例的硫酸-水溶液、硫酸-甲醇或乙醇溶液等，噴后110℃烘烤，不同有機(jī)物有不同顯色；碘蒸汽熏蒸，

對(duì)很多化合物顯黃棕色；5%磷鉬酸乙醇溶液噴后120℃烘烤，還原性化合物顯藍(lán)色等。專屬性顯色劑由于化合物種

類繁多，因此專屬性顯色劑也是很多的，以下是列舉幾例常用專屬性顯色劑：改良碘化鉍鉀，對(duì)含氮有機(jī)化合物，如生物堿等顯色，結(jié)果：呈橙紅色斑點(diǎn)；茚三酮，對(duì)氨基酸、胺與氨基糖類等顯色，結(jié)果：呈紅紫色斑點(diǎn)；磷鉬酸乙醇液，噴后在140℃加熱5～10min，皂苷元均顯深藍(lán)色。

14顯色劑可以分成兩大類：一類是檢查一般有機(jī)化合物的通用顯色劑;⑤檢視裝置為裝有可見(jiàn)光、254nm和365nm紫外光源及相應(yīng)的濾光片的暗箱，可附加攝像設(shè)備供拍攝圖像。暗箱內(nèi)光源應(yīng)有足夠的光照度。紫外光燈的長(zhǎng)波段（365nm）和短波段（254nm）紫外光管：前者用于觀察具有熒光的色譜，后者一般用于觀察硅膠GFS254薄層板色譜，黃綠色熒光背景下出現(xiàn)的暗藍(lán)紫色吸收斑點(diǎn)，選用紫外光燈應(yīng)注意熒光管的功率和濾光片的性能。

365nm紫外光檢視例圖254nm紫外光檢視例圖15⑤檢視裝置365nm紫外光檢視例圖254nm紫外光檢視例圖1⑥薄層色譜掃描儀系指用一定波長(zhǎng)的光對(duì)薄層板上有吸收的斑點(diǎn)，或經(jīng)激發(fā)后能發(fā)射出熒光的斑點(diǎn)，進(jìn)行掃描，將掃描得到的譜圖和積分?jǐn)?shù)據(jù)用于物質(zhì)定性或定量的分析儀器。薄層掃描儀不僅可以進(jìn)行原位定量，薄層掃描全圖譜對(duì)定性鑒別也能提供有用的信息。薄層色譜掃描儀16⑥薄層色譜掃描儀薄層色譜掃描儀16四、操作方法①薄層板的制備市售薄層板（預(yù)制板）臨用前一般應(yīng)在110℃活化30分鐘。聚酰胺薄膜不許活化。預(yù)制薄層板分常規(guī)薄層板及高效板兩種，由于商品供應(yīng)來(lái)源不一，需注意并記錄生產(chǎn)廠家及生產(chǎn)批號(hào)，必要時(shí)需測(cè)定板效，以保證較好的重現(xiàn)性。在質(zhì)量保證的前提下，應(yīng)盡量選用預(yù)制薄層極，以提高時(shí)效和色譜的重現(xiàn)性。自制薄層板除另有規(guī)定外，將1份固定相（如硅膠G）和3份左右的水（或加有粘合劑的水溶液，如0.2%-0.5%的CMC-Na水溶液，或規(guī)定濃度的改性劑溶液）在研缽中沿同一個(gè)方向充分研磨混合，去除表面的氣泡后，倒入涂布器中，在玻板上平穩(wěn)地移動(dòng)涂布器，使硅膠漿均勻地涂布，薄層厚度一般為0.2～0.3mm，涂布好的薄層板于室溫下水平臺(tái)上晾干，再于110℃加熱活化約30分鐘，置干燥器中備用。使用前應(yīng)在反射光和透射光下檢查板面及紋理是否均勻，如不均勻，有氣泡或有麻點(diǎn)、有破損或已污染（如灰塵、纖維）者應(yīng)棄去不用。17四、操作方法①薄層板的制備17②點(diǎn)樣

除另有規(guī)定外，在潔凈干燥的環(huán)境下，用點(diǎn)樣用的微升毛細(xì)管（或其他符合要求的點(diǎn)樣工具）點(diǎn)樣與薄層板上。一般為圓點(diǎn)狀或窄細(xì)的條帶狀，點(diǎn)樣基線與底邊的距離，視所用板的大小而定，如采用長(zhǎng)度為10cm的板，點(diǎn)樣距離底邊以10-15mm為宜，高效板一般8-10mm。圓點(diǎn)狀點(diǎn)樣直徑一般不大于4mm，高效板不大于2mm。如樣品容量較大，或?yàn)榱烁纳品蛛x度，也可點(diǎn)成的條帶狀，條帶狀寬度一般為5-10mm，高效板條帶寬度一般為4-8mm。點(diǎn)間距離可視斑點(diǎn)擴(kuò)散情況以相鄰斑點(diǎn)互不干擾為宜。點(diǎn)樣時(shí)須注意盡量不要損害薄層表面。一般的自制硅膠G薄層板，板面的牢度不夠，定量測(cè)定時(shí)需特別注意小心點(diǎn)樣，不要使原點(diǎn)部分的板面破損。

18②點(diǎn)樣18③展開(kāi)點(diǎn)樣后的薄層板置入加有展開(kāi)劑的薄層展開(kāi)箱中，密閉，一般采用上行展開(kāi)，薄層板浸入展開(kāi)劑深度一般要求溶劑最初的前沿距原點(diǎn)約5mm，展開(kāi)至規(guī)定展開(kāi)距后立即將薄層權(quán)取出，晾干，以備檢測(cè)。展開(kāi)距離為8-15cm為宜，高效板5-8cm為宜。

如規(guī)定需用展開(kāi)劑或其他溶劑的蒸氣預(yù)平衡者可在雙槽展開(kāi)箱的一側(cè)加入適量的溶劑，密閉，一般保持15-30分鐘。溶劑蒸汽預(yù)平衡后，應(yīng)迅速放入載有供品的薄層板，立即密閉。如需達(dá)到飽和狀態(tài)，可在展開(kāi)箱內(nèi)壁貼一被溶劑濕潤(rùn)的濾紙使展開(kāi)箱易于被蒸氣平衡。如規(guī)定薄層板需要同時(shí)預(yù)平衡者，應(yīng)將薄層板放入箱內(nèi)沒(méi)有溶劑的一側(cè)槽中，平衡后再將溶劑傾入此糟中展開(kāi)（如圖）。

必要時(shí)，可進(jìn)行二次展開(kāi)或雙向展開(kāi)，進(jìn)行第二次展開(kāi)前，應(yīng)使薄層板殘留的展開(kāi)劑完全揮干。

展開(kāi)劑要求新鮮配制，如需分層則按規(guī)定要求放置分層后，分取需要的一相（上層或下層）各用。同時(shí)預(yù)平衡19③展開(kāi)同時(shí)預(yù)平衡19④顯色與檢視

有顏色的物質(zhì)可在可見(jiàn)光下直接檢視，無(wú)色物質(zhì)可用噴霧法或浸漬法以適宜的顯色劑顯色，或加熱顯色，在可見(jiàn)光下檢視。有熒光的物質(zhì)或顯色后可激發(fā)熒光的物質(zhì)可在紫外光燈（365nm或254nm）下觀察熒光斑點(diǎn)。對(duì)于在紫外光燈下有吸收的成分，可用帶有熒光劑的薄層板（如硅膠GF254板），在紫外光燈（254nm）下觀察熒光板面上的熒光物質(zhì)淬滅形成的斑點(diǎn)。注意事項(xiàng)：使用噴霧法噴灑顯色劑時(shí)注意用噴霧器均勻噴灑于薄層板面；浸漬法板面顯色均勻是其優(yōu)點(diǎn)，但有的樣品經(jīng)試劑浸漬后斑點(diǎn)容易被浸潤(rùn)擴(kuò)散，則不適用；涂布試劑后如加熱顯色需注意控制加熱溫度和時(shí)間，尤其含羧甲基纖維素鈉的薄層板溫度過(guò)高或加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)易焦化，如用硫酸等試劑則可使板面碳化而影響顯色效果；有的成分加試劑后加熱溫度和加熱時(shí)間不同，顯色效果可能有差別；有的品種用蒸氣熏蒸（如碘蒸氣）顯色者，可在密閉器皿中放置適當(dāng)時(shí)間至斑點(diǎn)顯色清晰。20④顯色與檢視20⑤記錄薄層色譜圖像一般可采用攝像設(shè)備拍攝，以光學(xué)照片或電子圖像的形式保存，也可用薄層色譜掃描或其他適宜的方式（如薄層色譜原始記錄）記錄相應(yīng)色譜圖。21⑤記錄21五、影響薄層色譜分析的主要因素

常規(guī)薄層色譜因?yàn)槭且环N"敞開(kāi)系統(tǒng)"的色譜技術(shù)，與柱色譜的區(qū)別之一是除材料及器材以外，外界環(huán)境條件對(duì)被分離物質(zhì)的層析行為影響很大，分離機(jī)制也很復(fù)雜；操作技巧也明顯的影響色譜質(zhì)量；為了充分發(fā)揮薄層色譜技術(shù)在中藥分析方面的優(yōu)勢(shì)，提高色譜的分離度和重現(xiàn)性，注意控制影響色譜質(zhì)量的因素是非常重要的。以下所述的幾個(gè)方面不僅對(duì)定量分析是必須注意的問(wèn)題，對(duì)提高定性分析的質(zhì)量也是不可忽視的。22五、影響薄層色譜分析的主要因素常規(guī)薄層色①樣品的預(yù)處理及供試液的制備

一般認(rèn)為薄層色譜所用固定相（薄層板）可即用即棄，不怕供試液中雜質(zhì)的污染，因而樣品無(wú)需凈化精制。但在實(shí)踐中，由于中藥的成分復(fù)雜，未知成分多，供試液中溶出的物質(zhì)較多，其中既有欲測(cè)成分也有其他“雜質(zhì)”。常常由于相互干擾或背景污染而難以得到滿意的分高效果，甚至難以辨認(rèn)。

所以在許多情況下為了得到一個(gè)較為清晰的色譜，樣品提取物經(jīng)預(yù)處理，使供試液得以凈化，往往是一個(gè)重要的有時(shí)甚至是關(guān)鍵的步驟。

制各樣品供試液所用的溶劑一般要求溶解度不宜太大，粘度不宜太高，沸點(diǎn)適中；但中藥制劑往往希望將各成分盡量多地提取出來(lái)，最常被選用的是甲醇或乙醇，欲測(cè)成分和許多其他"雜質(zhì)"均可能被提取出來(lái)。因此供試液的凈化就顯得更為必要。

樣品供試液凈化的方法通常有1．單一溶劑萃取法；2．分段萃取法；3．液液萃取法；4．固液萃取法。

23①樣品的預(yù)處理及供試液的制備23②薄層色譜的點(diǎn)樣技術(shù)

點(diǎn)樣是薄層色譜的第一步，也是關(guān)鍵的一步，它既關(guān)系到能否得到可以重現(xiàn)的薄層色譜，也關(guān)系到定量測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確與否，因?yàn)椴涣嫉狞c(diǎn)樣是測(cè)定誤差的最主要的來(lái)源。

一般在常規(guī)薄層板上原點(diǎn)的直徑不大于4mm，高效薄層板要求原點(diǎn)直徑不大于2mm。點(diǎn)樣量不宜過(guò)大，最好控制在10μl以下，如在一個(gè)位置重復(fù)多次點(diǎn)樣時(shí)，須注意盡量不將原點(diǎn)點(diǎn)成一個(gè)空心圈。

選用溶劑沸點(diǎn)不宜太高（如正丁醇）或太低（如己醚）。如用乙醚提取，可將最終溶液改用其他非極性溶劑。如用親水性溶劑，或在較高相對(duì)濕度環(huán)境下點(diǎn)樣，點(diǎn)樣后應(yīng)將薄層板再干燥（如真空干燥）。點(diǎn)樣時(shí)需注意盡量不要損傷薄層板表面。

24②薄層色譜的點(diǎn)樣技術(shù)24③吸附劑的活性與相對(duì)濕度的影響

吸附劑的活性是由吸附劑如硅膠的表面能和表面積決定的；硅膠的硅醇基是親水性基團(tuán)，很易吸附水分子而成為水合硅醇基而失去活性；自制的硅膠薄層板在105～110℃加熱若干時(shí)間，就是使水合硅醇基脫水變?yōu)橛坞x硅醇基而活化。反之，活化后的薄層板也可以吸附大氣中的水分子而降低活性。說(shuō)明硅膠表面吸附水份的作用是可逆的；在日常操作時(shí)，當(dāng)活化后的硅膠（或氧化鋁）薄層板從干燥器中取出，自開(kāi)始點(diǎn)樣到展