常用的層析方法
層析填料是決定拄效的主要因素。 填料應具有的性能是不溶于所使用的流動相中,不使欲分離的物質破壞或分解、惰性大,可逆性強,吸附容量大,同時顆粒直徑范圍要狹.因此在選擇填料時事先應對其性能有充分的了解,下面將按常用填料名稱分類介紹。 1 硅膠層析 (1)性質
層析硅膠為一多孔性物質,可用通式Si02·xH20表示.它具有多孔性的硅氧環的交鍵結構,由于其骨架表面具有很多游離(I)、鍵合(Ⅱ)和鍵合—活性(III)狀態的硅醇基·(silanol)基團它能夠通過氫鍵與極性或不飽和分子相互作用,同時能吸附多量的水分.當加熱活化(100一110℃)時,硅膠表面因氫鍵所吸附的水分能可逆地被除去;但溫度升高**500℃時,硅膠表面的硅醇基進一步脫水縮合轉變為硅氧烷鍵即硅氧環表面(A)及稠合環氧環烷(B),從而喪失了因氫鍵吸附水分的活性不再具有吸附劑的性質.若用水處理亦不能恢復其吸附活性
加熱**1100℃時則結合水失盡.由于硅膠的吸附能力與硅羥基數量有關,因此活化時不宜在較高溫度進行,一般在170℃以上即有少量結合水失去.硅膠的吸附性能取決于硅膠中硅羥基的數目,其次是含水量,它隨著水分的增加而降低(表l—3).若吸水量超過12%,吸附力極弱,不能用作吸附層析,只可用作分配層析的載體.硅膠的表面積、表面結構、微孔體積及微孔半徑均直接影響著層析分離的效果(生產都得測出型號).另一方面因它具有弱的非特異性吸附,能同樣吸附極性、非極性飽和和不飽和分子,所以硅膠具有吸附層析與分配層析的雙重性.同時硅膠又是一種弱酸,其表面的硅醇基能釋放弱酸性的氫離子,解離常數為10 -6—10 -8,是一種弱酸性陽離子交換劑,當遇到較強的堿性化合物時,則可因離子交換作用而吸附堿性化合物。
硅膠表面的硅羥基能與各種醇如氰乙醇、正辛醇、聚乙二醇在一定溫度下加熱脫水后生成單分子鍵合固定相(Si—O—C型),與十八烷基三氯硅烷生成烷基化學鍵合相(Si—O—Si—C型). 另外用S0Cl2將硅膠表面氯化后,與各種有機銨反應生成具有Si—O—Si≡N鍵的各種不同極性基團的化學鍵合相,這大大有助于提高分離選擇,在液相色譜中占有極為重要的地位,并普遍用于高效液相層析.
層析硅膠應是中性無色顆粒,由于制備過程中接觸強酸,常帶有酸性,故在使用前應檢查其水浸液的酸度,不低于pH5時才可使用.否則應用水洗**中性,再在110℃活化24h.在特殊情況下,硅膠須經6N*鹽酸及氯仿等有機溶劑預洗,除去其中所含的鐵離子及有機脂溶性雜質.硅膠在甲醇、水等強極性溶劑中有一定的溶解性,約為0.01%.當溶液在pH9以上則溶解度急劇上升,此點在選擇溶劑時應注意,否則會將流分中溶解硅膠誤認為植物成分. 硅膠層析有時可以加入一種復合試劑,以改良吸附性能,提高分離效果.通常用硝酸銀處理硅膠對不飽和烴類有極好的分離作用.改良吸附劑制備一般用1—10%復合試劑的水或丙酮溶液,與硅膠混勻,待稍干后于110℃干燥即可.
硅膠層析適用范圍廣,能用于非極性化合物也能用于極性化合物,如芳香油,萜類,甾體,生物堿,強心甙,蒽酮類,酸性、酚性化合物,磷脂類,脂肪酸,氨基酸以及一系列合成產物等的分離. (2)層析柱的制備與加樣
硅膠裝柱一般用濕法,即將硅膠混懸于裝柱溶劑中,不斷攪拌,待內中空氣泡除去后,連同溶劑一起傾入層析柱中,層析柱中硅膠段直徑與長度之比一般為1:20—30. 若硅膠的顆粒較細,而粒度分布范圍狹,則可采用短柱(1:5),這樣不僅增大了截面積,而且也增加了樣品的載量.硅膠**好一次傾入,否則由于不同粒度大小的硅膠沉降速度不一,使硅膠柱有明顯的分段現象,影響分離效果.另亦可采用干法裝往,將所需硅膠一次傾入柱中,然后礅緊**硅膠高度不改變為止。欲分離樣品與吸附劑的比例約為1:30—60,若作為分配層析比例應加大,主要根據分離物質的難易采確定.
當采用分配層析時,應先將預先選定的固定相溶劑如水、緩沖液或極性溶劑加入硅膠中,一般比例為1:0.5—1較為適中,攪拌混合均勻,傾入預先選定的移動相溶劑中并激烈攪拌,使兩相互相飽和達到平衡.層析管中事先放入用固定相溶劑劇裂振搖飽和后的移動相,將上述吸著固定相的硅膠按濕法裝柱,不斷輕敲管壁,使均勻緊密.另外亦可采用加硅膠于固定相飽和的移動相中,按濕法裝柱,然后用固定相飽和的流動相通過硅膠拄,使達到層析時穩定的平衡條件.
樣品上柱可采取二種方式,如樣品能溶于移動相可用少量移動相溶解,從柱頂加入,盡可能保留加樣色帶狹,再行展開,如樣品難溶于移動相,則可溶于適當的溶劑,拌于干燥硅膠上,待溶劑揮發盡后,加適量的移動相拌勻再上柱。并在上面覆蓋一薄層純凈的砂,然后用移動相展開 (3)層析溶劑的選擇
層析過程中溶劑的選擇,對組分分離關系極大.一般沒有可循的規律.通常是根據物質的極性度采用相應的極性溶劑來洗脫.在實際吸附層析中是采用從低極性逐步遞增極性的梯度洗脫方式.溶劑的洗脫力隨介電常數(表1—4)增高而加大.往往借助于硅膠薄層層析的結果來摸索分離條件,基本上可以套用于柱層析.兩者所不同者在于樣品與硅膠的用量比例,故通常往層析所用的溶劑比薄層層析展開劑極性略偏小.再者可參閱前人分離同類型物質時所用的溶劑系統條件.如采用分配層析可先用紙層析方法探索分離條件.#p#分頁標題#e#
(4)硅膠的再生
硅膠的再生一般可用乙醇或甲醇洗滌,除去溶劑,烘干活化處理即可使用.必要時用 0.5%氫氧化鈉水溶液浸泡洗滌,過濾,水洗,再以5—10%鹽酸浸泡洗滌,后用蒸餾水洗**中性,110℃活化,過篩即可