1、吸附剂的选择 进行色谱分离时,应选择合适的吸附剂(固定相),常用的吸附剂有:硅胶G、氧化镁、氧化铝、活性碳等。一般要求吸附剂:①有大的表面积和一定的吸附能力;②颗粒均匀,不与被分离物质发生化学作用;③对被分离的物质中各组份吸附能力不同。目前常用的吸附剂吸附极性化合物能力的顺序为:纸<纤维素<淀粉<糖类<硅酸镁<硫酸钙<硅酸<硅胶<氧化镁<氧化铝<活性碳。 氧化铝吸附剂有碱性、酸性、中性三种。碱性氧化铝(pH9~10)用于碳氢化合物、对碱稳定的中性色素、甾类化合物、生物碱的分离;中性氧化铝(pH7.5)应用最广,用于分离生物碱、挥发油、萜类化合物、甾体化合物及在酸、碱中不稳定的苷类、酯、内酯等;酸性氧化铝(pH4~5)用于氨基酸及对酸稳定的中性物质。 氧化铝的活性分为Ⅰ~Ⅴ级,Ⅰ级吸附能力太强,Ⅴ级吸附能力太弱,很少应用,一般用Ⅱ~Ⅲ级。 硅胶也是常用的吸附剂,系多孔性的硅氧环(—Si—O—Si—)交链结构,骨架表面有很多 —Si—OH,—OH能吸附极性分子。常用于有机酸、氨基酸、萜类、甾体类化合物的分离。 吸附剂的吸附能力(活性)与其含水量有关,含水量越大,吸附剂的活性越小。故常用加热“活化”——降低含水量,加大活性。如氧化铝放在高温炉(350℃~400℃)烘烤3小时,得无水氧化铝,然后加入不同量的水分,即得不同活性的氧化铝;硅胶在105℃~110℃烘箱中恒温0.5~1小时,可达到活化目的。 2、洗脱剂(流动相)的选择 吸附剂选择原则是根据被分离物质各组分的极性大小、在洗脱剂中溶解度大小进行选择。即洗脱剂对被分离各种组份溶解能力不同,容易溶于洗脱剂中不太易吸附于吸附剂的组份,优先随洗脱剂被洗出来;不易溶于洗脱剂而易被吸附剂吸附的组份,被洗脱的速度慢,从而达到分离物质的目的。各组份在洗脱剂中溶解能力,基本上是“相似相溶”,即欲洗脱极性大的组份,选择极性大的洗脱剂(如水、乙醇、氨等);极性小的组份宜选用极性小的洗脱剂(如石油醚、乙醚等)。常用洗脱按极性大小顺序可排列如下: 石油醚(低沸点<高沸点)<环己烷<四氯化碳<三氯甲烷<乙醚<甲乙酮<二氧六环<乙酸乙酯<正丁醇<乙醇<甲醇<水<吡啶<乙酸。 另外,被分离物质与洗脱剂不发生化学反应,洗脱剂要求纯度合格,沸点不能太高(一般为40℃~80℃之间)。 实际上单纯一种洗脱剂有时不能很好分离各组份,故常用几种吸附剂按不同比例混合,配成最合适的洗脱剂。 3、操作方法 柱色谱操作方法分为:装柱、加样、洗脱、收集、鉴定五个步骤。 (1)装柱 可用干法装柱和湿法装柱两种装柱方法。 干法装柱:将干燥吸附剂,经漏斗均匀地成一细流慢慢装入柱中,时时轻敲打玻璃管,使柱填得均匀,有适当的紧密度,然后加入溶剂,使吸附剂全部润湿。此法简便,缺点是易产生气泡。 湿法装柱:将洗脱剂与一定量的吸附剂调成糊状,慢慢倒入柱中,将柱下的活塞打开,使溶剂慢慢流出,吸附剂渐渐沉于柱底。 吸附剂用量,一般为被分离物质的量的30~50倍。如果被分离组分性质相接近,吸附剂用量要更大些,甚至达到至100倍。柱高与柱直径比约为7.5/1。 (2)加样 样品为液体,可直接加样;样品为固体,可选择合适溶剂溶解为液体再加样。加样时,要沿管壁慢慢加入至柱顶部,勿使样品搅动吸附剂表面。放开下部活塞,样品会慢慢进入吸附中,待样品刚全部进入吸附剂中,关闭活塞,加入流动相(洗脱剂)。此时样品集中在柱顶端一小范围的区带。 (3)洗脱 在柱顶用一滴液漏斗,不断加入洗脱剂,使洗脱剂永远保持有适当的量,不要让洗脱剂表面流干。调节下面开关大小,使流动相流速适当。流速过快,组分在柱中吸附—溶解来不极达成平衡,影响分离效果;流速太慢则会延长整个操作时间。 (4)收集样品各组份 各组分如果均有颜色,则在柱上分离情况可直接观察出来;直接收集各种不同颜色的组分;多数情况是各组无颜色。一般采用多份收集,每份收集量要小。然后对每份收集液进行定性检查,根据检查结果,合并组分相同的收集液,蒸去洗脱剂,留待作进一步的结构分析 (5)鉴定 对各种组份进行结构分析。 |