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| 薄层板的的制备及性质 薄层板的制备是将吸附剂涂布在大小适当的戴板上，形成一定厚度的薄膜。制备一定规格的薄层板，是保证获得满意的分离效果及良好的Rf值重现性必不可少的条件。具体制备方法及有关问题分别讨论如下： （一）载板：戴板应对各种展开溶剂、化学显色试剂以及温度都具有稳定性，同时又应有一定的机械强度以便重复使用。常用的戴板中，以玻璃最好，一般玻璃只要表面平整光滑，厚度在2—4厘米，允差±0.1—0.2毫米即可。戴板大小无绝对规定，由斯塔尔推荐的标准规格为20×20厘米、20×10厘米。作为一般简单的快速薄层分离，也可用显微镜戴玻片作戴板。至于制备薄层色谱，所用戴板可达20×100厘米。戴板应非常干净，才能保证良好的粘着效果。故玻板应先用肥皂水洗净，再在重铬酸洗液内浸泡，然后清洗干净，最后用蒸馏水淋洗，晾干后备用。玻璃板的缺点是不易保存。 其他材料的戴板中，最常用的为塑料板。塑料戴板制备薄层板操作复杂，因此多为成品薄层板出售。其优点为使用简便，缺点为高温下抗腐蚀性差。其他如不锈钢板也有应用。 （二）吸附剂糊的配制：在选择好适当的戴板后，应根据需要，制备一定粘度的吸附剂匀浆供制备薄层板用。常用各种吸附剂糊的调制方法如下： （1）硅胶 1）加石膏粘合剂：取硅胶G20克，置于玻璃乳钵中，将40毫升蒸馏水分两次加入，第一次加入30—35毫升，充分研磨后，再加入剩余的水。迅速小心研磨，直至开始出现凝胶状，立即铺板。吸附剂的加水量和加水后的搅拌时间相当重要，是制备薄层板成败的关键。若加水量过多，则吸附剂不易胶化；过少则胶化过快造成涂布困难。搅拌时间无具体规定，一般在45—65秒左右，以吸附剂开始出现凝胶状态时为佳，此时粘度增大，光泽洁白；超过此时则凝胶固化，不易涂布。目前不同厂牌及批号的吸附剂加水量及搅拌时间都有所不同，可以根据具体情况选择最佳条件。（其他无机吸附剂如氧化铝G、硅藻土G的制备方法与硅胶G相似） 2）加淀粉粘合剂：一般是在吸附剂中加入约5%的淀粉及二倍量的水，在沸水浴上加热，不断搅拌至呈一定的粘稠度，进行铺板。 3）加羟甲基纤维素粘合剂：通常取硅胶55克或氧化铝60—80克，加1%羟甲基纤维素水溶液100毫升，调成糊状，进行铺板。 （2）纤维素粉 1）天然纤维素粉：配成15%的纤维素水悬浮液，在电磁搅拌器上混合30—60秒钟，纤维素粉不需加任何粘合剂，即可铺板。 2）微结晶纤维素粉：配制成15%—30%的水悬浮液，电磁搅拌器上充分混合1分钟，即可铺板。搅拌过久可能形成凝胶而失败。 3）乙酰化纤维素粉：根据纤维素乙酰化的程度不同，称取适量，加95%乙醇，充分搅拌后铺板。 （3）聚酰胺粉 取聚酰胺粉12克，加甲醇50毫升，用力充分振摇后铺板。若加入2。5克纤维素粉及40毫升甲醇，在电磁搅拌器上混合成浆，可制成坚固的薄层板。 （4）离子交换剂 1）离子交换树脂：取5克纤维素MN300加少量水搅拌几分钟，再加20—30毫升蒸馏水，继续搅拌，加30克Dowex50树脂，最后加25毫升水，铺板。 2）离子交换纤维素：用蒸馏水配制成10—20%离子交换纤维素，按一般吸附剂铺板法进行铺板，粘着效果良好。 （三）薄层板制备：薄层板的制备方法，目前常用的有浸渍法、倾注法、喷雾法及涂布法。其中最常用的方法为涂布法。各法简述如下： （1）浸渍法：用于小型薄层板的制备，如戴玻片板。所用的吸附剂糊，最好用有机溶剂来配制，如氯仿-丙酮或氯仿-甲醇混合液。将两张玻片背靠背地贴紧，放在吸附剂糊中浸渍，取出后放在水平板上，即可在玻片上形成薄层。 （2）倾注法：与浸渍法类似，操作简便，不需特殊仪器。将一定量的吸附剂糊，均匀地倾注在玻片上，再入置水平板上，使其形成厚度较为均匀的薄层。 （3）喷雾法：采用气体压力喷雾方法，将吸附剂糊均匀地喷洒在玻片上，形成一层薄层。 （4）涂布法：本法为实验室最常用的薄层板制备法。薄层涂布器由涂布台及涂布仪二者组成，有商品出售。也可以自制，基本结构如图4—1，材料可用不锈钢或有机玻璃。图4—2为一种自制的简易涂布器。这种涂布器有一个活动的闸板，涂布时吸附剂从闸板下的缝隙流出，涂在载板上。根据薄层厚度的要求不同，可制成多种规格缝隙的闸板，以便调换。一般有250、275、500、750、1000和2000微米等规格的闸板。 商品涂布器种类较多，最常用的为斯塔尔型涂布器。涂布法制备薄层板易精确控制厚度，是其最大的优点。其他三种方法都具有不易控制薄层厚度的缺点。 （四）薄层板的活化与贮存：吸附薄层色谱的薄层板，首先应具有一定的吸附活性，才能达到良好的分离效果。薄层板的活度与吸附剂中水份含量有关，水份含量高，则活度减弱。因此，为达到某一规定的吸附活度，就应加温除去薄层中的水份。这一过程称为薄层板的活化，其操作为：将涂布后的薄层板在常温下放置15—20分钟，使水份蒸发、吸附剂凝固。这一过程中薄层板有如下现象： （1）开始薄层板表面有闪亮光泽。 （2）几分钟后光泽消失。 （3）最后薄层凝固，颜色变白，水份蒸发约50%。 薄层板的活度级可用标准色素测定，其方法如下： （1）硅胶薄层板的活度测定：称取标准色素奶油黄、苏丹红及靛酚蓝各40毫克，溶于100毫升苯中，将此混合溶液点于已活化的薄层板上，用正已烷或石油醚展开10厘米，所有色素均应停留在原点；而用苯展开10厘米时，则应分离成三个清晰的斑点。其Rf值应分别为：奶油黄0.58，苏丹红0.19，靛酚蓝0.08。而且展开溶剂前沿的上升速度应在30分钟移动10厘米。 （2）氧化铝板的活度测定：称取偶氮苯30毫克，对甲氧基偶氮苯、苏丹黄、苏丹红及对氨基偶苯各20毫克，分别溶于50毫升四氯化碳中，并各取10微升点于已活化的氧化铝板上，用四氯化碳为展开溶剂，根据标准色素的Rf值（下表），查出其活度级。 薄层板活化后，应立即使用，若特殊情况需要保存时，可在活化后，立即贮存于硫酸干燥器内，以免吸收空气中的水份及某些气体而影响活度。保存时间约一周，不宜过长。 （五）烧结薄层板的制备及性质：目前，硅胶和氧化铝薄层板应用较广，但这种薄层板还有不足之处。首先必须临时制备，较为麻烦，而且只能使用一次，吸附剂消耗量大，不够经济；其次这种薄层板非常脆弱，无论在使用或者保存上都不够方便。 （六）薄层板质量规格：根据以上各种方法制成的薄层板，其质量应符合下列要求。 （1）表观性状：应表面平整、光滑、无印痕和气泡，对光观察均匀。 （2）机械强度：薄层板在浸入展开溶剂内及喷洒显色剂等操作过程中，薄层不脱落，加热过程不裂缝。 （3）毛细管性能：展开过程中，溶剂前沿应呈一水平线，上升速度适当，250微米厚度的薄层板，用苯展开时，上升10厘米应在30—40分钟为佳。 （4）薄层厚度：薄层厚度应均匀一致，符合实验要求，分析用薄层板，一般为250—500微米，而制备用薄层板为500—2000微米。薄层厚度影响动相溶剂展开的速度［5］。以正已烷-乙酸乙酯（9+1）为展开溶剂，在一规定时间内在不同厚度的硅胶板上展开，结果各板展开的距离不等，见图4—5。从图中还可以看出在250微米厚度以内，薄层板愈薄，展开速度愈慢。 第二节 点样 薄层色谱中，点样与色斑的形成有一定关系。要求滴加的样品溶液原点应尽可能小，一般直径不超过3毫米为适宜。对于薄层定量测定，更应使各原点面积大小基本一致。点样的方法有以下两种； （一）直接点样法：首先在薄层板上用硬质铅笔或解剖针，在距底边3厘米或2.5厘米处，轻轻描划出点样的起始线。并根据规定的展开距离（10厘米或12厘米）在薄层板上端画出展开溶剂前沿的到达线。然后用微量注射器或尖端磨细的血色素吸管，直接将样品溶液点加在起始线上，每点之间距离为1.5厘米。点样时可用空气流缓缓吹过点样原点，以便溶剂迅速挥发，原点面积不至过大。微量注射器最适用于薄层色谱的点样。但一般尖针头液滴不易落下，也易搓戳破薄层，故不适用。简单的改进方法可将针头磨平，但如不小心又会使针孔被吸附剂颗粒堵死。对于样品溶液只有10微升以内的点样，手工操作即可，但在10微升以上时，手工点样不可避免地会造成失误，同时也过于劳累、烦琐。故一般是将注射器固定在一个架子上操作。将针尖同薄层板的距离和滴液的速度控制恒定，因此原点大小也可以控制，而且又可以同时点几个样品，故其优点较多。 点样时应注意不使针尖将薄层板戳成小孔，以免形成非圆形的不规则色斑。因为如果原点有小孔，在展开时通过原点中心轴的溶剂，将比小孔周围的溶剂慢一些，这样Rf值较高的化合物色斑就呈三角形，而Rf值较低的化合物色斑就呈新月形。 若点样溶液体积过大，原点的面积也增大，会影响结果。这种情况，可选择一种能使所有待分离化合物的Rf值都等于1的展开溶剂，先作一短距离展开，此时待分离化合物将沿展开溶剂前沿，形成一个与底边平等行的细线，此线即可作样品的起始线，不过原点不是一个圆点，而是一根细线。对于制备薄层色谱，需要尽可能地增大制备量，点样量就需要增大，因此常采用线状点样，点样体积可达几百微升。 薄层点样应力求迅速，一般不超过10分钟。因为薄层板暴露的时间过长，会吸收空气中的水份而改变活度，影响分离效果。因此，点样时要求有纯熟的技术。 （二）滤纸移样法：直接点样法，很难使原点面积大小一致，也很难控制直径在3毫米以内，而且又容易损伤薄层的表面，特别是在薄层板上进行测量面积定量时，这些缺点会影响测定结果。滤纸移样法可以克服上述缺点，其操作方法为； 用内径为3毫米的皮带冲，将色谱滤纸冲成圆片，用细标本针挑起滤纸圆片，将样品溶液分次缓缓点在圆片上，每次点样后要待溶液完全挥发后再点第二次，如图4—10所示。加外在薄层板的起始线上，用皮带冲轻压薄层，使薄层形成3毫米的圆孔，孔内放一点糊状淀粉，将点好样的滤纸圆片，仔细放入孔内，使其粘附即可。 第三节 展开 薄层色谱法的展开方式与滤纸色谱法相似，基本类型可分为上行展开，下行展开及水平展开三种。下行展开法目前少有应用，本节不再介绍。 （一）上行展开法：本法为最常应用的一种方法，其展开仪器及方式有以下几种： （1）不饱合展开槽：常用的为长方形标准缸，并附有可严密封口的玻璃盖。展开槽的大小以放下薄层板为宜，不宜过大。首先将展开溶剂倒入槽内，。一般展开高度为距原点10—12厘米，根据情况亦可上升至15厘米。 由于此法是在不饱合展开槽内，薄层板上的展开溶剂不断一由薄层板上挥发，而挥发的速度由薄层板的中间到两边逐渐增加，因此，溶剂上升的量两边大于中间。所以同一种化合物在同一张薄层板上，所得色斑的Rf值两边较高而中间略低。这一现象称为“边沿效应”。特别是用混合溶剂时，更易出现边沿效应。 （2）饱合展开槽：在展开槽的三面内壁围上滤纸，薄层板相对的一面不围滤纸，加入展开溶剂，使溶剂沿滤纸上升，当滤纸完全为溶剂润湿时，溶剂由滤纸表面挥发，槽内就为展开溶剂蒸气所饱和，此时放入薄层板进行展开。由于槽内充满溶剂蒸气，薄层板上的溶剂不再挥发，因此可以消除边沿效应。在饱合槽内展开，比在不饱合槽内展开快，Rf值的重现性也较好。 （二）水平展开法：常用的水平展开有两种方式。其一如图4—16，在一扁平玻璃槽内，一端放一卷有滤纸的玻棒，另一端放一不卷滤纸的玻棒，立即加盖，此时展开溶剂沿滤纸流向薄层板展开。此法目前已少有应用。另一种为环状薄层展开法，原点点在薄层板的中间，通过棉花的毛细作用，使溶剂上升到薄层以上，向四周呈环状展开 （三）楔形展开法：用不锈钢刀把薄层板表面刮成楔形，展开时，溶剂通过原点后，就呈放射状扩散，随展开溶剂的扩散，被分离的化合物形成弧状。这种展开技术分离容量大，适用于Rf值接近，分离较难点的混合物。 （四）双向展开法：纸色谱中常用的双向展开法，对于分离复杂的天然混合物是非常成功的，这种展开法也适用于薄层色谱。以双向展开中，通常用20×20厘米的标准规格的薄层板。将样品点在薄层板的一角，距两边各2厘米处，按一般上行法用溶剂I展开一次，取出薄层板，挥干溶剂，须时针方向转动90°，即在原来展开方向垂直的一边，用溶剂Ⅱ再展开一次。由于两种溶剂分离效能不同，被分离的混合物将分布在方形薄层板上。 （五）梯度展开法：柱色谱中的梯度淋洗法，也可应用在薄层色谱的展开中。这种展开方法是在展开过程中，不断改变混合溶剂中的百分比组成，从面增进分离效能，同时又可消除其它展开法出现的拖尾现象。展开仪器如图4—20，首先在展开槽内注入基础溶剂I，然后再进溶剂管（3）处以匀速加入另一溶剂Ⅱ，并经搅拌器（2）迅速混合，过多的溶剂由排液管（4）溢出。这种情况下，展开槽内溶剂的百分比组成，将是不断均匀地改变。 （六）分阶展开法：这种展开法，适用于分离含有极性差异比较大的化合物。具体方法是用两种不同极性的溶剂分两次展开，第一次展开距离较短，约5—6厘米，而第二次展开距离较长，约10—12厘米。在第一次展开时，若用强极性溶剂，则非极性化合物随溶剂移动在液体前沿，而极性化合物则在此展开中分离。第二次展开时用非极性溶剂展开，则非极性的化合物将在薄层板上部分离，极性化合物在第一次展开距离内维持不变（如图4—21）。 （七）多级展开法：即将同一展开溶剂，在一张薄层板上多次展开，这种方法也是纸色谱中应用的一种方法。用来分离一次展开不易分离，而且Rf值较低的混合物。 第四节 显色 显色是薄层色谱法的一项重要步骤，在薄层展开后，通过显色技术，观察被分离化合物的Rf值有其分离状况，是薄层定性及定量工作的基础。常用的显色方法有以下几类： （一）物理显色法：除了有色化合物（如色素等）在可见光照射下直接进行鉴定外，在薄层色谱的显色中，紫外光波是一种主要的检定光源，常用的有短波紫外线（波长254毫微米）及长波紫外线（波长365毫微米）两种。应用紫外线检定的方法可分为三类： （1）使被分离的化合物在紫外线激发下，显示出荧光。这种方法主要是用来对那些能在紫外线激发下显示荧光的物质进行显色，方法是将展开后的薄层板直接在长波紫外线下照射，此时，被分离的化合物即在黑色背景下，显示出荧光斑点。用解剖针在斑点周围加上标记，即可进行观察。如黄曲霉毒素类化合物等的检定属于此类方法。 （2）使含有荧光物质的薄层板在紫外线激发下显出荧光。这种方法主要是对那些对短波紫外线有一定吸收能力的被分离的化合物进行显色。由于这类化合物对紫外线有吸收作用，而形成色斑部分荧光猝灭，斑点呈黑色，同时色斑以外部分则因紫外线的激发而显示出荧光，这种方法称为荧光猝灭法。［29］所用含荧光物质的薄层有硅胶GF254、氧化铝GF254硅藻土GF254等。 （3）促使被分离的化合物在紫外线照射下，与化学显色剂进行反应而产生色斑。如有机氯杀虫剂在喷洒硝酸银显色剂后，在短波紫外线照射下可产生黑色斑点。 （二）化学显色法；化学显色法是借助被分离的化合物，在薄层板上与化学显色试剂进行化学反应，从而产生有色化合物，显示出色斑的位置。化学显色的方法通常是用喷雾法，即将显色试剂喷洒在薄层板上，使之产生化学反应。目前，各实验室常用的喷雾仪器喷雾时，喷雾器距薄层板的距离要适当，压力大小要合适，使喷出的雾滴均匀分布在薄层板上。若距离薄层板太近、压力过大或液滴不均匀，均能破坏薄层板的板面，使试验失败。化学显色法是薄层显色中最常用的一种方法。 很多显色试剂具有毒性，某些还有强烈的腐蚀性，因此，喷雾操作应在毒气柜内进行，操作者应有防护措施，如防毒口罩、橡皮手套等。 （三） （三）酶化学显色法：利用酶抑制技术，在薄层板上进行酶化学反应，从而显示出色斑。这种方法有两种类型。一种为被检定物质本身为酶化合物，如薄层分离淀粉酶，展开后可喷洒淀粉溶液，进行孵化后再喷洒碘溶液，可得蓝色背景上显白色的斑点。另一类为被分离的物质有抑制酶的作用，如有机磷酸酯类杀虫剂具有抑制胆碱酯酶的作用，因此在分离有机磷酸酯类化合物的薄层板上，喷洒含有胆碱酯酶的溶液及酶水解基质（可以被酶水解并产生有色物质的试剂），经37℃保温30分钟，进行酶水解作用，则在有机磷化合物斑点处，酶受抑制而无色，背景显一定的颜色。 （四） 生物显色法：在抗菌素的薄层色谱分离中，利用抗菌素对微生物的抑制作用，进行显谱鉴定。 |
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