《色谱分离》PPT课件 (2)

第八章薄层色谱、柱色谱和纸色谱一概述一概述色谱法也称色层分析（层析），是20世纪初俄国植物学家MichaelTswett发现并命名的。他将植物叶子的色素溶液通过装填有吸附剂的柱子，各种色素以不同的速率流动后形成不同的色带而被分开。色谱法：分离、提纯和鉴定有机化合物的重要方法之一。色谱法基本原理：利用混合物中各组分在某一物质中的吸附或溶解性能（即分配）的不同，使混合物的溶液流经该物质时进行反复的吸附或分配等作用，从而将各组分分开。流动的体系称为流动相（气体或液体）；固定不动的物质称为固定相（可以是固体或液体＊）。根据操作条件不同，可分为薄层色谱、柱色谱、纸色谱、气相色谱及高效液相色谱等类型。本章学习：薄层色谱（ThinLayerChromatography）纸色谱（PaperChromatography）柱色谱（ColumnChromatography）薄层色谱（TLC，薄层层析）特点：所需样品少，分离时间短，效率高。应用：精制样品，鉴定化合物，跟踪反应进程和为柱色谱摸索最佳条件等。按铺到薄层上的固体性质，薄层色谱可分为：吸附薄层色谱分配薄层色谱离子交换色谱排阻薄层色谱（凝胶薄层色谱）由于吸附剂（强极性）对样品中各组分吸附能力不同，当展开剂（有机溶剂）流经吸附有样品的吸附剂时，样品中的各组分在固定相和作为展开剂的流动相之间不断地发生解吸、吸附、再解吸、再吸附的分配过程。极性小的组分从吸附剂上解吸较易，随展开剂较快地移动；极性大的组分从吸附剂上解吸较难，随展开剂移动较慢。不同组分上升的距离不同而形成彼此分开的斑点从而达到分离。吸附薄层色谱的工作原理：展开剂（流动相）吸附剂（固定相）样品点（多组分）薄层色谱法的基本操作过程（1）根据被分离物质的性质选择吸附剂，最常用的是硅胶和氧化铝，其次是纤维素、硅藻土、聚酰胺等；（2）薄层板的制备；（3）点样；（4）展开；（5）显色，Rf值计算。1、选择吸附剂（1）硅胶：微酸性极性固定相，适用于酸性、中性物质分离。（2）氧化铝：碱性极性固定相，适用于碱性、中性物质分离。（3）纤维素：含有羟基的极性固定相，适用于分离亲水性物质。（4）聚酰胺：含有酰胺基极性固定相，适用于酚类、醇类化合物的分离。最常用的吸附剂硅胶G（含有煅石膏作黏合剂）、硅胶H（不含黏合剂或其他添加剂）、硅胶HF254（含有荧光剂，可在254nm紫外光下观察）、硅胶GF254（含有煅石膏和荧光剂），其次有氧化铝H、氧化铝G、氧化铝HF254、氧化铝GF254、硅藻土、硅藻土G、微晶纤维素、微晶纤维素F254等。2、薄板的制备薄层板的好坏将决定分离的效果。薄层板应该尽量均匀且厚薄一致。（1）使用铺板器：将洁净干燥的玻璃板置于铺板器中间，在铺板槽中倒入糊状物，自左向右推，将糊状物均匀地涂在玻璃板上。见下图：1、吸附剂薄层，2、涂布槽，3、玻璃夹板，4、玻璃板，5、玻璃夹板（2）倾注法：将调成糊状物倒在玻璃板上，或用角匙舀到玻璃板上，再用玻璃棒或角匙铺平并用手捏住玻璃板一角，轻轻碰敲桌面，使薄层表面均匀并除去糊状物中的气泡。3、薄层板的活化将涂好的薄层板水平放置于室温下晾干后（应避免阳光直射，以防开裂），放在烘箱内加热活化。硅胶板需在烘箱内慢慢升温至105-110度后保温30分钟；氧化铝板需在200-220度烘4小时，可得到活性I级的薄板，吸附层的活性随含水量的降低而增加。活化好的薄板应保存在干燥器中备用。活性氧化铝含水量（％）硅胶含水量（％）Ⅰ00Ⅱ35Ⅲ815Ⅳ1025Ⅴ15384、点样将待测样品溶液在极性尽可能低的溶剂中配成1%的溶液。用一支平口的细毛细管蘸取少量样品溶液点在薄板上，点样基线距底边1-2cm，样品点直径在1-1.5mm之间,点间距离可视斑点扩散情况以不影响检出为宜，距边缘在5mm（以免边缘效应影响分离）。点样时必须注意勿损伤薄层表面。正常斑点应是圆形或椭圆形色斑。点样 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 配制样品的溶剂高度挥发性和尽可能非极性，否则易使斑点扩展。采用多次点加法，第二次点加时应待前一次点加的溶剂挥发后再进行。点样量应适中，过多会引起斑点拖尾，分离度变差。手工点样工具：定容玻璃毛细管（1–5ul），微量注射器。自动点样LimomatIV喷样仪——样品溶液通过气流成雾状喷向薄层，移动板台，使在薄层上流下样品条带。自动薄层色谱点样仪——由计算机控制。药典规定：点样基线距底边2.0cm,样点直径2-4mm,点间距离约为1.5-2.0cm。注意：（1）点样量对分离效果影响很大，而且还与显色剂灵敏度、吸附剂类型有关。样品量过少，展开后斑点不清晰，影响观察；样品量过多，展开后拖尾严重，易造成Rf值接近的斑点相连。（2）样品浓度过稀，可在同一斑点处重复多次点样（应让溶剂挥发后再点）。（3）点样后一定要等溶剂挥发完后才能把薄板放入层析缸中展开。5、展开展开剂的选择与柱色谱洗脱剂类似。展开剂的极性增大次序为：石油醚环己烷二硫化碳四氯化碳二氯乙烯苯二氯甲烷氯仿乙醚四氢呋喃乙酸乙酯丙酮丁酮正丁醇乙醇甲醇水冰醋酸吡啶有机酸。要求所选的展开剂对薄层吸附剂有一定亲和力，能把被分离物从吸附剂表面解析下来，但又不能过强，否则被解析下来的物质不易再吸附。当单一溶剂不能满足要求时，可用多元混合溶剂作展开剂。薄层层析有多种展开方式，可分为上行、下行、双向展开等。展开时均需在密闭的容器（展开缸）中进行，且该容器内应使流动相的蒸气饱和。（1）上行法：在缸中加入足够量的展开剂，将点好样品的薄层板放入展开缸的展开剂中,浸入展开剂的深度为距薄层板底边0.5～1.0cm（切勿将样点浸入展开剂中）,密封缸盖,待展开前沿离薄板上端1cm时，取出薄层板，并用铅笔轻轻画下溶剂前沿，晾干。（2）下行法：在展开缸的盖子上装一个小钩，将展开的薄片钩住，并通过一滤纸条将展开剂和薄片连起来。待展开剂前沿离纸片下端1cm时，取出纸片，并用铅笔轻轻画下溶剂前沿，晾干。薄层板玻璃板上涂吸附剂层SiO2Al2O3上行法薄层板层析缸展开剂层析缸展开剂滤纸条下行法薄层板展距对结果的影响，硅胶HPTLC分离洋甘菊油，a）3cm、b）5cm、c）7cm、d）9cm。展距对结果的影响6、显色展开后的薄板晾干溶剂后可采取若干方法对板上的组分进行定位。（1）光学检测：对于无色样品，可采用带荧光剂的吸附剂做薄板，展开后在紫外光（254nm或365nm）下显暗色斑点。优点是方便、不破坏被检测物质。（2）碘蒸气法：对于在光学条件下不显色的物质，可将薄板置于含有少量碘晶体的密闭容器中。许多物质能与碘可逆地作用呈棕色斑点。（3）试剂显色：必须根据被分析化合物的性质来选择某一显色剂，以喷雾方式直接喷到薄层板上可显示不同颜色的斑点。某些显色剂喷了以后还要在80-100度加热几分钟才能显色，如茚三酮与氨基酸的显色反应。7、计算Rf比移值Rf值随被分离物质的结构、固定相及流动相的性质、温度和薄板的活化程度等因素不同而变。当实验条件一定时，任何一个特定化合物的Rf值是一个常数。这也是为什么薄层色谱能定性分析的依据。Rf值的计算很简单，只要用尺子测量原点到色斑中心的距离除以原点到溶剂前沿的距离即可。定性方法利用保留值测定Rf值通过板上化学反应反应后生成特征颜色的化合物可用于定性的板上反应有：乙酰化、浓硫酸脱水、偶氮化、酯化、卤化、酸碱水解、硝化、氧化还原、热解和光化学反应等。通过加热、喷雾等方法施加反应试剂。定量方法间接定量——将薄层分离后物质斑点定量地洗脱下来，再对洗脱液定量分析。分光光度法、HPLC法、GC法、质谱法直接定量斑点面积测量——用透明纸覆盖在薄层表面，描出斑点界限，然后测量其面积。目测法——比较系列标准与样品的斑点面积大小、颜色深浅，得到样品的含量范围。薄层仪扫描定量 注意事项 软件开发合同注意事项软件销售合同注意事项电梯维保合同注意事项软件销售合同注意事项员工离职注意事项 1、薄层板的制备是关键点之一。铺板必须厚薄均匀一致，不能开裂。2、点样的圆点必须小且浓度要高些，但不能太高，以免引起拖尾现象。3、点样后要等溶剂挥发尽才能将薄板放入展开缸中展开。4、展开结束后，取出薄板要立刻用铅笔画下溶剂前沿。薄层色谱与柱色谱和纸色谱比较(1)灵敏度高(斑点扩散小,比纸色谱高10-100倍)(2)显色方法多样(可用腐蚀性显色剂)(3)图象易保存纸色谱法定义：纸色谱分离法又称纸层析法，是根据不同物质在两相中的分配比不同而进行分离的一种微量分离方法。载体——层析纸（滤纸）；固定相——滤纸上的吸附水；流动相——有机溶剂（展开剂）。溶剂前沿起始线（原点）展开剂yx2x1层析缸层析纸与标样比较可定性鉴定纸色谱装置图注意：在进行分析工作时，可使用各组分相应的标准样品同时作对照实验。影响因素：主要是展开剂、滤纸质量、温度等实验条件。点样展开分离显色计算比移值纸的准备一般纸色谱法使用的滤纸应具备以下条件：（1）滤纸中应不含有水或有机溶剂能溶解的杂质。（2）滤纸被溶剂浸润时，不应有机械折痕和损伤。即应具有一定的强度。（3） 滤纸对溶剂的渗透速度应适当，渗透速度太快时易引起斑点拖尾，影响分离效果，速度太慢时，耗费时间太长。（4） 纸质应均一，厚薄均匀，特别是定量实验中这点更是重要。点样用微量注射器或玻璃毛细管吸取一定量试样点在原点上。试样点的直径一般应小于5mm。可并排点多个试样同时展开。各试样间距2mm左右。2.5cm2.5cm1234异亮氨酸赖氨酸谷氨酸混合液各点间距φ≈2mm2.5cm1234展开时必须在密闭的容器中进行。展开展开剂不得浸泡到点样线将滤纸浸于层析缸中的展开剂中，使展开剂通过滤纸的毛细作用上升（或下降），实现试样的分离在层析纸上均匀喷洒显色剂晾干或l00℃烘箱中，烘3～5min显色计算Rf用铅笔描出各斑点的轮廓ba1a2a31.手应捏纸条顶端；2.毛细管不能混用；3.纸条应垂直悬挂在层析筒中，不能卷曲；4.应均匀喷洒显色剂，显色剂喷洒量应适当，不能流淌。注意事项柱色谱吸附柱色谱的工作原理：在色谱柱中填入表面积很大、经过活化的多孔性粉状固体吸附剂（硅胶、氧化铝）。分离的混合物溶液流过吸附柱时，各种成分同时被吸附在柱的上端。当洗脱剂流下时，由于不同化合物吸附能力不同，往下洗脱的速度也不同，即溶质在柱中自上而下按对吸附剂亲和力大小分别形成若干色带。再用溶剂洗脱时，已经分开的溶质可以从柱上分别洗出收集。吸附剂的选择：常用的吸附剂：氧化铝、硅胶、氧化镁、碳酸钙和活性炭等。吸附剂要求：不能与被分离的物质和展开剂发生化学作用；吸附剂的粒度大小要均匀。粒度小，表面积大，吸附能力强，分离效果好，但流速慢；粒度大，表面积小，吸附能力弱，分离效果差，但流速快。酸性（分离酸性物质，如有机酸类化合物）中性（分离中性物质，如醛、酮、醌和酯类化合物）碱性（分离碱性物质，如碳氢化合物、生物碱、胺等）溶剂、洗脱剂的选择：选择原则：取决于样品各组分的极性；极性小的组分用极性小的洗脱剂进行洗脱；极性大的组分用极性大的洗脱剂△进行洗脱。极性大的洗脱剂对极性大和小的组分洗脱能力都很强。除单一溶剂外，也可采用混合溶剂，或采用梯度（开始是低极性溶剂，后面是高极性溶剂）最终选择：根据各组分的极性，采用TLC技术确定。（在TLC中能使各组分分开的展开剂即可做为柱色谱的洗脱剂。）六．柱层析操作⑴装柱干法装柱湿法装柱⑵加样⑶洗脱与分离柱色谱法装柱干法装柱将吸附剂通过漏斗形成细流，慢慢加入柱内，同时不断敲打使之均匀。打开下端活塞，从上端倒入洗脱剂冲柱，以排出柱内气泡，并保留一定液面。湿法装柱在柱中装入最初要用的洗脱剂，再倒入用溶剂调成糊状的吸附剂，同时打开下端活塞，使洗脱剂带动吸附剂沉降到柱下端至完全，在吸附剂上面加少许棉花或小片滤纸。薄层色谱和柱色谱相同点：薄层色谱和柱色谱都属于液–固吸附色谱，都是经过在吸附剂和展开剂（洗脱剂）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。不同点：薄层色谱：是将吸附剂涂布在玻璃板上，形成薄薄的平面涂层。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。柱色谱：是将吸附剂装于柱中，当待分离的混合物溶液流过吸附柱时，各种成分同时被吸附在柱的上端。当洗脱剂流下时，由于不同化合物吸附能力不同，往下洗脱的速度也不同，从而达到分离的目的。薄层色谱和纸色谱相同点：薄层色谱和纸色谱在展开、显色、定性定量分析方法上相同或类似。都是把带有样点的薄片竖直放入一个盛有少量展开剂的有盖容器中，借助毛细作用展开，将混合物中各组分分离成孤立的样点，实现混合物的分离。。不同点：薄层色谱：一般是利用玻璃板作固定相的载体，固定相是固体吸附剂，使用前需要活化。纸色谱：是利用滤纸作固定液的载体，固定相是液体水。（1）层析过程中的实验现象（2）氨熏后的实验现象氯化铁层，颜色较深硫酸铜层，颜色稍浅上端出现红棕色，下方出现蓝色用圆滤纸的实验现象5分钟15分钟菠菜5分钟20分钟青菜