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        技術文章

        蠕動泵柱層析淺談

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        常說的過柱子應該叫柱層析分離,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。由于柱分離的經驗成分太多,所以下面我就幾年來過柱的體會寫些心得,希望能有所幫助。
        1.吸附劑  
        常用的吸附劑有氧化鋁、硅膠、氧化鎂、碳酸鈣和活性炭等:吸附劑一般要經過純化和活性處理,顆粒大小應當均勻。對吸附劑來說粒子小、表面積大,吸附能力就高,但是顆粒小時,溶劑的流速就太慢,因此應根據實際分離需要而定。供柱色譜使用的氧化鋁有酸性、中性和堿性3種。酸性氧化鋁是用1%鹽酸浸泡后,用蒸餾水洗**氧化鋁的懸浮液pH為4,用于分離酸性物質;中性氧化鋁的pH約為7.5,用于分離中性物質;堿性氧化鋁的pH約為10,用于胺或其它堿性化合物的分離。  
        因硅膠略帶酸性,只能用于對酸不敏感的化合物的分離。常用300-400目的柱硅膠或H硅膠。若化合物的Rf值相差較大,則可考慮使用200-300目硅膠以加快層析速度。另:因吸附劑的比表面較大,天氣潮濕時或長期放置中吸附的水分會對分離效果產生極大的影響(相當于大大增加了固定相的極性導致樣品分不開),因此應將吸附劑放入90~100度烘箱內烘2小時后,取出在干燥器中冷卻后再使用。使用的硅膠,不用時一定要密封,防止吸潮。TLC所用的硅膠板一定要保存在干燥器里面,或使用前在紅外烘箱里干燥一段時間。  
        2.溶質的結構與吸附能力的關系  
        化合物的吸附性與它們的極性成正比,化合物分子中含有極性較大的基團時,吸附性也較強,氧化鋁對各種化合物的吸附性按以下次序遞減:  
        酸和堿>醇、胺、硫醇>酯、醛、酮>芳香族化合物>鹵代物、醚>烯>飽和烴3.柱子可以分為:加壓,常壓,減壓。  
        壓力可以增加淋洗劑的流動速度,減少產品收集的時間,但是會減低柱子的塔板數。所以其他條件相同的時候,常壓柱是效率**高的,但是時間也**長,比如天然化合物的分離,一個柱子幾個月也是有的。  
        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,雙連球是常用的手動加壓的方法。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減低分離效果。個人覺得加壓柱在普通的有機化合物的分離中是比較適用的。  
        體會:過柱時是否加壓要具體分析,通常情況下直徑比較粗的柱子用常壓即可,因其橫截面積的緣故淋洗劑的流速已足夠快。通??刂浦酉露艘后w流速大約在0.5~1滴每秒的范圍比較合適。  
        減壓柱能夠減少硅膠的使用量,感覺能夠節省一半甚**更多,但是由于大量的空氣通過硅膠會使溶劑揮發(有時在柱子外面有水汽凝結),以及有些比較易分解的東西可能得不到,而且還必須同時使用水泵抽氣(很大的噪音,而且時間長)。一般不推薦使用。
        3.柱子的尺寸  
        從理論上講應該是粗長的好。柱子長了,相應的塔板數就高。柱子粗了,上樣后樣品的原點就?。ǚ从吃谥由暇褪菢悠穼颖容^?。?,這樣相對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,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,不過這些成本相對于產品來說也許就不算什么了。  
        現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,若需要時可增**100倍,具體選擇要具體分析。如果所需組分和雜質分的比較開(是指在所需組分Rf在0.2~0.4,雜質相差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長度,也可以減小淋洗劑的極性等等。  
        細長柱子可以增加塔板數,但是也會增加過柱的時間使樣品在固定相中擴散影響分離效果。
        4.溶劑  
        溶劑的選擇是重要的一環,通常根據被分離物中各種成分的極性、溶解度和吸附劑的活性等來考慮先將要分離的樣品溶于一定體積的溶劑中,選用的溶劑極性應低,體積要小。如有的樣品在極性低的溶劑中溶解度很小,則可加入少量極性較大的溶劑,使溶液體積不致太大。樣品的展開首先使用極性較小的溶劑,使**容易脫附的組分分離。然后加入不同比例的極性溶劑配成的洗脫劑,將極性較大的化合物白色譜柱中洗脫下來。常用洗脫劑的極性按如下次序遞增:  
        己烷和石油醚<環己烷<四氯化碳<三氯乙烯<二硫化碳<甲苯<苯<二氯甲烷<氯仿<**<乙酸乙酯<丙酮<丙醇<乙醇<甲醇<水<吡啶<乙酸  
        常選用石油醚,乙酸乙酯。正己烷價格比較高。使用**、二氯甲烷等沸點較低的溶劑時,它和硅膠的吸附是一個放熱過程,特別是夏天的時候經常會在柱子里產生氣泡,天氣冷的時候會好一些。由于硅膠中的活性羥基,用甲醇可能會洗下來一些硅膠中的東西,所以產品如果想過元素分析的話要留神,應該經過后繼處理,比如說重結晶等。
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