硅胶柱色谱

色谱法是从混合物中分离组分的方法,能够分离物化性能差别很小的化合物。并且兼具有分离和分析两种功能,能排除组分间的相互干扰,并能将组分逐一进行定性、定量分析,而且还可制备纯组分。因此在成分复杂的样品分析等方面具有广泛的应用。

发展:1903年,俄国植物学家Michael Tswett 向填充碳酸钙的柱中注入植物色素的石油醚萃取物,然后用石油醚冲洗,发现柱中出现数条相互分离的色带,层析的研究由此展开。但当时并未受到重视。

直到1931年,在氧化铝和碳酸钙柱体上以制备规模分离了αβ胡萝卜素,色谱技术才开始受到化学家的重视

1938年出现液相色谱,使原来色谱法的适用范围已扩展至无色物质。

20世纪40年代,科学家利用硅胶进行液液分配色谱分离,进一步扩大色谱法的应用范围。从而使色谱法逐步发展成为一种重要的分离分析手段。在此基础上,又发展了纸色谱、薄层色谱以及各种类型的色谱方法。

20世纪50年代初,气相色谱开始应用于分析化学方面。能够快速、高效的分离,并且采用高灵敏度的检测器以及自动记录等装置,是分析方法趋向自动化。

但气相色谱对难以气化和热不稳定的物质有局限性,因此应用受到一定限制,20世纪60年代末,出现了高效液相色谱,它兼有液相和气相色谱的优点。

特点:

层析分离精度高、设备简单、操作方便。

根据各种原理进行分离的层析法普遍应用于物质成分的定量分析与检测。

广泛应用生物物质的制备分离和纯化,成为生物下游加工过程最重要的纯化技术之一。 处理量小,可以间歇操作。

分类:

色谱法从不同的角度有不同的分类方法,通常可根据以下方式进行分类。

分子流动性:流动相是气体、液超临界流体是分别称为。。。

操作方法:

分离机制

操作压力

硅胶柱色谱:

硅胶柱色谱的原理是利用混合物中的各组分对固体吸附剂(也就是硅胶)的吸附能力不同而达到分离的层析方法。

操作流程主要有装柱、加样、洗脱三个方面。

装柱:其中装柱的方法通常有两种。干法装柱和湿法装柱。

其中,干法装柱首先是要将吸附剂慢慢加入到柱中,必要的时候可以用吸耳球等软物轻轻敲打层析住,使填料压实,或者小心地用平物将其压紧。完成后就打开下端的活塞,用初始的洗脱剂缓缓加入洗脱,除尽层析柱中的气泡,平衡柱子。

湿法装柱是将适量的吸附剂和洗脱用的初始洗脱液调成浆糊状,沿层析柱内壁,徐徐灌入柱子中,同时呢,打开下端活塞,让洗脱液缓缓滴出,从而使吸附剂自由沉降而填实。

这里面有一些事项需要注意:首先,一定要保证填料的均匀,使吸附剂的松紧一致。这是最终能够过柱分离成功的前提、基础。其次,要除尽柱子中的气泡,如果有气泡存在的话,就会在柱子中形成小沟和裂缝,降低分离效率。从这两方面来讲,湿法装柱填料一般比较均匀,并且不易产生气泡,是采用比较多的方法。湿法装柱时要注意在灌浆过程中和灌浆完毕都不能让洗脱剂流干,干柱,应让柱面上一直保持有一定的液面。

加样:加样时也是可以采用干法或选用初始的洗脱液溶解样品后加入。如果样品不能溶解在初始的洗脱液中,可以选用合适的易挥发的有机溶剂溶解样品后均匀拌入适量吸附剂,【样

品和吸附剂的比例一般是1:(2~3)左右】。挥干溶剂后将吸附有样品的吸附剂均匀地添加到层析柱中吸附剂的上面,注意动作要轻,不能扰动柱床表面。同时,要求样品溶液的体积要尽量小,浓度高,才能形成谱带狭窄的原始带,便于分离。

洗脱:加样完毕后,就开始用合适的洗脱剂不断冲洗,分段定量收集洗脱液,同时不断进行薄层色谱检测,根据结果合并组分相同的流分。其中,最重要的就是要选择合适的洗脱溶剂。  层析过程中溶剂的选择,对组分分离效果的影响极大。一般在柱层析时所用的溶剂习惯

上称为洗脱剂,用于薄层或纸层析时常称为展开剂。都可以由单一溶剂或混合溶剂组成。  洗脱剂的选择,需要根据被分离物质的性质与所选用的吸附剂的性质这两者结合起来加

以考虑。这里吸附剂我们是选定的硅胶,因此根据被分离物的性质,若是分离极性强的组分,就选用极性溶剂作为洗脱剂;若分离极性弱的组分,易选用极性低的溶剂为洗脱剂。硅胶的分离效率与其粒度、孔径及表面积等都有关。硅胶的粒度越小,均匀性越好,分离效率就越高;硅胶的表面积越大,则与样品的相互作用越强,吸附力越强。 几种常用的单一溶剂的极性顺序为:石油醚<二氯甲苯 <氯仿 <乙酸乙酯 <正丁醇 <乙醇 <甲醇 <酸 <水 。 如果以单一溶液为洗脱剂,组成简单,分离重现性好,但是往往分离效果不佳。所以实际工作中常常采用二元、三元或多元溶剂系统进行洗脱。  在多元流动相中不同的溶剂起不同的作用。一般比例大的溶剂往往起到溶解样品和分离

的作用,占比例小的溶剂则起到改善Rf值的作用。 洗脱时应该由小极性溶剂开始,逐渐增大洗脱的极性。但要注意这个极性的增加是一个十分缓慢的过程。如果极性增大的过快,就不能使吸附在层析柱上的各组分逐个被洗脱而获得满意的分离效果。

 被分离的物质与吸附剂、洗脱剂共同组成层析过程的三个要素,彼此是紧密相连,互相

影响的。在吸附剂和洗脱剂都固定的情况下,各组分的分离情况直接与被分离物质的结构与性质有关。对于硅胶而言,成分的极性越大,吸附性就越强。物质的极性和结构有关,如果分子中含有较多的极性基团,或同系物中具有较少的碳原子数目,或含有较多的双键,他们被吸附的可能性就会更大些。 因此要根据被分离物质的性质,来选择合适的洗脱剂。采用的洗脱剂极性应从小到大进行梯度洗脱,洗脱前先采用薄层层析来指导选择洗脱的溶剂系统。具体应用时还要根据大量的摸索实践才能找到最合适的分离条件。

色谱法是从混合物中分离组分的方法,能够分离物化性能差别很小的化合物。并且兼具有分离和分析两种功能,能排除组分间的相互干扰,并能将组分逐一进行定性、定量分析,而且还可制备纯组分。因此在成分复杂的样品分析等方面具有广泛的应用。

发展:1903年,俄国植物学家Michael Tswett 向填充碳酸钙的柱中注入植物色素的石油醚萃取物,然后用石油醚冲洗,发现柱中出现数条相互分离的色带,层析的研究由此展开。但当时并未受到重视。

直到1931年,在氧化铝和碳酸钙柱体上以制备规模分离了αβ胡萝卜素,色谱技术才开始受到化学家的重视

1938年出现液相色谱,使原来色谱法的适用范围已扩展至无色物质。

20世纪40年代,科学家利用硅胶进行液液分配色谱分离,进一步扩大色谱法的应用范围。从而使色谱法逐步发展成为一种重要的分离分析手段。在此基础上,又发展了纸色谱、薄层色谱以及各种类型的色谱方法。

20世纪50年代初,气相色谱开始应用于分析化学方面。能够快速、高效的分离,并且采用高灵敏度的检测器以及自动记录等装置,是分析方法趋向自动化。

但气相色谱对难以气化和热不稳定的物质有局限性,因此应用受到一定限制,20世纪60年代末,出现了高效液相色谱,它兼有液相和气相色谱的优点。

特点:

层析分离精度高、设备简单、操作方便。

根据各种原理进行分离的层析法普遍应用于物质成分的定量分析与检测。

广泛应用生物物质的制备分离和纯化,成为生物下游加工过程最重要的纯化技术之一。 处理量小,可以间歇操作。

分类:

色谱法从不同的角度有不同的分类方法,通常可根据以下方式进行分类。

分子流动性:流动相是气体、液超临界流体是分别称为。。。

操作方法:

分离机制

操作压力

硅胶柱色谱:

硅胶柱色谱的原理是利用混合物中的各组分对固体吸附剂(也就是硅胶)的吸附能力不同而达到分离的层析方法。

操作流程主要有装柱、加样、洗脱三个方面。

装柱:其中装柱的方法通常有两种。干法装柱和湿法装柱。

其中,干法装柱首先是要将吸附剂慢慢加入到柱中,必要的时候可以用吸耳球等软物轻轻敲打层析住,使填料压实,或者小心地用平物将其压紧。完成后就打开下端的活塞,用初始的洗脱剂缓缓加入洗脱,除尽层析柱中的气泡,平衡柱子。

湿法装柱是将适量的吸附剂和洗脱用的初始洗脱液调成浆糊状,沿层析柱内壁,徐徐灌入柱子中,同时呢,打开下端活塞,让洗脱液缓缓滴出,从而使吸附剂自由沉降而填实。

这里面有一些事项需要注意:首先,一定要保证填料的均匀,使吸附剂的松紧一致。这是最终能够过柱分离成功的前提、基础。其次,要除尽柱子中的气泡,如果有气泡存在的话,就会在柱子中形成小沟和裂缝,降低分离效率。从这两方面来讲,湿法装柱填料一般比较均匀,并且不易产生气泡,是采用比较多的方法。湿法装柱时要注意在灌浆过程中和灌浆完毕都不能让洗脱剂流干,干柱,应让柱面上一直保持有一定的液面。

加样:加样时也是可以采用干法或选用初始的洗脱液溶解样品后加入。如果样品不能溶解在初始的洗脱液中,可以选用合适的易挥发的有机溶剂溶解样品后均匀拌入适量吸附剂,【样

品和吸附剂的比例一般是1:(2~3)左右】。挥干溶剂后将吸附有样品的吸附剂均匀地添加到层析柱中吸附剂的上面,注意动作要轻,不能扰动柱床表面。同时,要求样品溶液的体积要尽量小,浓度高,才能形成谱带狭窄的原始带,便于分离。

洗脱:加样完毕后,就开始用合适的洗脱剂不断冲洗,分段定量收集洗脱液,同时不断进行薄层色谱检测,根据结果合并组分相同的流分。其中,最重要的就是要选择合适的洗脱溶剂。  层析过程中溶剂的选择,对组分分离效果的影响极大。一般在柱层析时所用的溶剂习惯

上称为洗脱剂,用于薄层或纸层析时常称为展开剂。都可以由单一溶剂或混合溶剂组成。  洗脱剂的选择,需要根据被分离物质的性质与所选用的吸附剂的性质这两者结合起来加

以考虑。这里吸附剂我们是选定的硅胶,因此根据被分离物的性质,若是分离极性强的组分,就选用极性溶剂作为洗脱剂;若分离极性弱的组分,易选用极性低的溶剂为洗脱剂。硅胶的分离效率与其粒度、孔径及表面积等都有关。硅胶的粒度越小,均匀性越好,分离效率就越高;硅胶的表面积越大,则与样品的相互作用越强,吸附力越强。 几种常用的单一溶剂的极性顺序为:石油醚<二氯甲苯 <氯仿 <乙酸乙酯 <正丁醇 <乙醇 <甲醇 <酸 <水 。 如果以单一溶液为洗脱剂,组成简单,分离重现性好,但是往往分离效果不佳。所以实际工作中常常采用二元、三元或多元溶剂系统进行洗脱。  在多元流动相中不同的溶剂起不同的作用。一般比例大的溶剂往往起到溶解样品和分离

的作用,占比例小的溶剂则起到改善Rf值的作用。 洗脱时应该由小极性溶剂开始,逐渐增大洗脱的极性。但要注意这个极性的增加是一个十分缓慢的过程。如果极性增大的过快,就不能使吸附在层析柱上的各组分逐个被洗脱而获得满意的分离效果。

 被分离的物质与吸附剂、洗脱剂共同组成层析过程的三个要素,彼此是紧密相连,互相

影响的。在吸附剂和洗脱剂都固定的情况下,各组分的分离情况直接与被分离物质的结构与性质有关。对于硅胶而言,成分的极性越大,吸附性就越强。物质的极性和结构有关,如果分子中含有较多的极性基团,或同系物中具有较少的碳原子数目,或含有较多的双键,他们被吸附的可能性就会更大些。 因此要根据被分离物质的性质,来选择合适的洗脱剂。采用的洗脱剂极性应从小到大进行梯度洗脱,洗脱前先采用薄层层析来指导选择洗脱的溶剂系统。具体应用时还要根据大量的摸索实践才能找到最合适的分离条件。


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