【色譜實驗室】技巧總結(jié)
常說的過柱子應(yīng)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,。由于柱分的經(jīng)驗成分太多,,就關(guān)于色譜柱的使用,小編搜集了一下資料,,希望對您能有所幫助,。
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(chǎn)品收集的時間,,但是會減低柱子的塔板數(shù),。所以其他條件相同的時候,,常壓柱是效率zui高的,但是時間也zui長,,比如天然化合物的分離,,一個柱子幾個月也是有的。
減壓柱能夠減少硅膠的使用量,, 感覺能夠節(jié)省一半甚至更多,, 但是由于大量的空氣通過硅膠會使溶劑揮發(fā)(有時在柱子外面有水汽凝結(jié)) ,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) 。以前曾經(jīng)大量的過減壓柱,,對它有比較深厚的感情,,但是自從嘗試了加壓后,就幾乎再也沒動過減壓的念頭了,。
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,,雙連球或者小氣泵(給魚缸供氣的就行) 。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,。
關(guān)于柱子的尺寸,,應(yīng)該是粗長的。
柱子長了,,相應(yīng)的塔板數(shù)就高,。柱子粗了,上樣后樣品的原點就?。ǚ从吃谥由暇褪菢悠?/span>層比較?。?,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*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(chǎn)品來說也許就不算什么了(有些不環(huán)保的說,,不過溶劑回收重蒸后也就減小了部分浪費) 。
現(xiàn)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,,具體的選擇要具體分析。如果所需組分和雜質(zhì)分的比較開(是指在所需組分 rf 在 0.2~0.4,,雜質(zhì)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 50px×500px 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直徑,,比如用 75px 的,也可以減小淋洗劑的極性等等關(guān)于無水無氧柱,,適用于對氧,,水敏感,易分解的產(chǎn)品,。
可以濕柱,,也可以干柱。不過在樣品之前至少要用溶劑把柱子飽和一次,,因為溶劑和硅膠飽和時放出的熱量有可能是產(chǎn)品分解,,畢竟要分離的是敏感的東東,小心不為過,。也是因為分離的東西比較敏感,所以接收瓶一定要用可密封的,,遵循 schlenk 操作,。至于是加壓、常壓,、減壓,,隨需而定。因為是 schlenk 操作,,所以點板是個問題,,如果樣品是顯色的,恭喜了,,不用點板,,直接看柱子上的色帶就行了。如果樣品無色,,只好準備幾十個 schlenk 瓶,,一瓶一瓶的點,,不過幾次之后就知道樣品在哪,也就可以省些了,。像我以前過一根無水無氧柱,,
需要六個 schlenk,現(xiàn)在只一個就能把所要的全收集到,。無水無氧柱中用的比較多的是用氧化鋁作固定相,。 因為硅膠中有大量的羥基裸露在外, 很容易是樣品分解,,特別是金屬有機化合物和含磷化合物,。而氧化鋁可以做成堿性、中性和酸性
的,,選擇余地比較大,,但是比硅膠要貴些。
聽說有個方法,,就是用石英做柱子,,然后用 HF254 做固定相,這樣在柱子外面用紫外燈一照就知道產(chǎn)品在哪里了,,沒有驗證過,。哪位做過可以提出來大家參詳參詳。
關(guān)于濕法,、干法上樣,。
濕法省事,一般用淋洗劑溶解樣品,,也可以用二氯甲烷,、乙酸乙酯等,但溶劑越少越好,,不然溶劑就成了淋洗劑了,。很多樣品在上柱前是粘乎乎的,一般沒關(guān)系,??墒怯械纳蠘雍笤诠枘z上又會析出,這一般都是比較大量的樣品才會出現(xiàn),,是因為硅膠對樣品的吸附飽和,,而樣品本身又是比較好的固體才會發(fā)生,這就應(yīng)該先重結(jié)晶,,得到大部分的產(chǎn)品后再柱分,,如果不能重結(jié)晶那就不管它了,直接過就是了,,樣品隨著淋洗劑流動會溶解的,。
有些樣品溶解性差,,能溶解的溶劑又不能上柱(比如 DMF,DMSO 等,會隨著溶劑一起走,,顯色是一個很長的脫尾) ,,這時就必須用干法上柱了。樣品和硅膠的量有一種說法是 1:1,,我覺得是越少越好,,但是要保證在旋干后,不能看到明顯的固體顆粒(那說明有的樣品沒有吸附在硅膠上) ,。
溶劑的選擇,。
當然是*,zui安全,,zui環(huán)保的了,。所以大多選用石油醚,乙酸乙酯,。文獻中有寫用正己烷的,,太貴了,除非特別需要不要用不然銀子嘩嘩的,,流的比淋洗劑還快,,不過因為極性很小, 有時還是非它不可,。 乙MI也可以用,, 但是就是容易睡覺, 注意保持清醒別讓溶劑流干了,,
那樣柱子也就不爽了,。二氯甲烷也有用的,但是要知道,,它和硅膠的吸附是一個放熱過程,,所以夏天的時候經(jīng)常會在柱子里產(chǎn)生氣泡,天氣冷的時候會好一些,。甲醇,據(jù)說能溶解部分的硅膠,,所以產(chǎn)品如果想過元素分析的話要留神,,應(yīng)該經(jīng)過后繼處理,比如說重結(jié)晶等,。其
他的溶劑用的相對較少,,要依個人的不同需要選擇了。
由于某些原因,,用到的淋洗劑多是大包裝的(便宜嘛) ,,我們這里是用 10 升或 25 升的塑料桶裝的,, 就要注意這些工業(yè)品的純度是較低的。 經(jīng)常能夠從送來的大桶底部看見有色的雜質(zhì),,其他的雜質(zhì)就可想而知了,, 所以在比較嚴格的柱分時就要對溶劑重蒸。 當然過原料時就可以免去這一步了,,反正下面還有提純的方法,。
另外溶劑在過柱子后也回收使用,一方面環(huán)保,,另一方面也能節(jié)省部分經(jīng)費,,缺點是要消耗一定的人工。這里要注意的是,,一般在過柱同時進行的是減壓旋蒸,,石油醚和乙酸乙酯的比例由于揮發(fā)度的不同會導性的變化, 一般會使得極性變大,, 在梯度淋洗時比較合適,,正好極性越來越大了。在過完柱子后,,溶劑zui后回收要采用常壓,,因為在減壓旋蒸時會有部分低沸點的雜質(zhì)一起出來, 常壓時就會減少這種現(xiàn)象,, 如果雜質(zhì)和你下面要過的樣品有反應(yīng)那就慘了,。
關(guān)于操作問題:
1 裝柱。
柱子下面的活塞一定不要涂潤滑劑,,會被淋洗劑帶到產(chǎn)品中的,,可以采用四氟節(jié)門的。干法和濕法裝柱覺得沒什么區(qū)別,,只要能把柱子裝實就行,。裝完的柱子應(yīng)該要適度的緊密(太密了淋洗劑走的太慢) ,一定要均勻(不然樣品就會從一側(cè)斜著下來) ,。書中寫的都是不能見到氣泡,,我覺得在大多數(shù)情況下有些小氣泡沒太大的影響,一加壓氣泡就全下來了,。當然如果你裝的柱子總是有氣泡就說明需要多練習了,。 但是柱子更忌諱的是開裂, 甭管豎的還是橫的,,都會影響分離效果,,甚至作廢!
2 加樣。
用少量的溶劑溶樣品加樣,,加完后將下面的活塞打開,,待溶劑層下降至石英砂面時,再加少量的低極性溶劑,,然后再打開活塞,,如此兩三次,一般石英砂就基本是白色的了,。加入淋洗劑,,一開始不要加壓,等溶樣品的溶劑和樣品層有一段距離(2~100px 就夠了) ,,再加壓,,這樣避免了溶劑(如二氯甲烷等)夾帶樣品快速下行。
3 淋洗劑的選擇,。
感覺上要使所需點在 Rf0.2~0.3 左右的比較好,。不要認為在板上爬高了分的比較開,過柱子就用那種極性,,如果 Rf 在 0.6,,即使相差 0.2 也不容易在柱子上分開,因為柱子是一個多次爬板的狀態(tài),,可以通過公式的比較:0.6/0.8 一次的分離度,,肯定不如(0.2/0.3)的三次方或四次方大。
4 樣品的收集,。
用硅膠作固定相過柱子的原理是一個吸附與解吸的平衡,。 所以如果樣品與硅膠的吸附比較強的話,就不容易流出,。這樣就會發(fā)生,,后面的點先出,而前面的點后出,。這時可以采用氧化鋁作固定相,。
另外,收集的試管大小要以樣品量而定,,特別是小量樣品,,如果用大試管,可能一根就收到
了三個樣品,。嗚嗚,,如果都用小試管那工作量又太大。
5 zui后的處理,。
柱分后的產(chǎn)品, 由于使用了大量的溶劑,, 其中的雜質(zhì)也會累積到產(chǎn)品中,, 所以如果想送分析,,用少量的溶劑洗滌一下,因為大部分的雜質(zhì)是溶在溶劑里的,,一洗基本就沒了,,必要時進行重結(jié)晶
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