仪器分析平面色谱法.ppt

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1、1,平面色谱法,plane chromatography,2,色谱分类,GCLCSFC,3,概述,平面色谱法是在平面上进行分离的一种色谱方法是一种基于混合物组分在固定相和流动相之间的不均匀分配或保留而将其分离的方法,4,特点：,方便、快速、成本较低，易于推广样品的预处理比较简单 应用范围广 展开剂选择范围宽,5,历史简介,1938年，俄国人Izmailov和Shraiber首先实现了在氧化铝薄膜上分离一种天然产物。1949年，两位美国化学家报导了用薄层色谱法成功地分离了精油中的萜烯。1958年，德国化学家Stahl系统描述了用作涂布薄层的材料（薄层色谱固定相）和涂板设备，对薄层色谱技术也进行了

2、规范化描述。Stahl于1965年出版了薄层色谱法一书。,6,20世纪80年代,出现了仪器化薄层色谱法，薄层色谱的每一步均用仪器来代替以往的手工操作，再配以薄层扫描仪，这样就使薄层色谱法的定量结果的重现性和准确性大大提高。,7,平面色谱参数,定性参数相平衡参数面效参数分离参数,8,（一）定性参数,比移值（Rf）Rf=L/L0相对比移值（Rr）Rr=Rf(i)/Rf(s)=Li/Ls,最佳范围 0.3 0.5可用范围 0.2 0.8,9,（二）相平衡参数,分配系数（distrabution coefficient;K）容量因子（capacity factor;k）,保留比R是在单位时间内一个分子

3、在流动相中出现的几率。在平面色谱中，也可表示组分分子在平面上移动的速度,10,当Vs和Vm固定时，Rf 由K决定K不等是分离的前提 当实验条件固定时，K只与组分性质有关,Rf为1 的组分，K与k为0，表示该组分不被固定相保留；Rf为0 的组分，K与k为，表示该组分停留在原点，完全被固定相所保留。,11,思考题：,下列色谱参数中数值在01之间的是（）ARf Br CR Dk,12,（三）面效参数,理论塔板数 L为原点到斑点中心的距离，W为组分斑点的纵向宽度。塔板高度 H=L0/n L0为斑点到溶剂前沿的距离,13,（四）分离参数,分离度（resolution R）分离数（separation n

4、umber SN）,14,（四）分离参数,分离数（separation number SN）在相邻峰的分离度为1.177时，在Rf=0及Rf=1两种组分的色谱峰间能容纳的色谱峰数。SN越大，薄层板的容量越大。,15,第二节 薄层色谱法（thin layer chromatography;TLC）,将细粉状的吸附剂或载体（固定相）涂布于玻璃板、塑料板或铝箔上，成一均匀薄层并进行活化，将混合物样品与对照品溶液点在同一薄板的一端（原点），在密闭的容器中用适当的溶剂（流动相或展开剂）展开，显色后样品斑点与对照品斑点进行比较，用于定性鉴别或含量测定的方法。,16,特点,分离能力强，斑点集中灵敏度高，g

5、ng展开时间短，min试样预处理简单，对被分离组分性质没有限制 上样量较大所用仪器简单，操作方便,17,一、薄层色谱法的主要类型,吸附薄层色谱法 固定相为吸附剂 一般极性大的组分移动速度慢分配薄层色谱法 固定相为液体（吸附于载体上），固定相极性大于流动相极性时为正相色谱 在正相色谱中极性大的组分移动速度慢,18,二、吸附薄层色谱的吸附剂和展开剂,（一）吸附剂硅胶氧化铝硅胶具微酸性适于分离酸性和中性物质氧化铝具微碱性适于分离碱性和中性物质,19,硅胶,表面带有硅醇基呈弱酸性，硅醇基与极性基团形成氢键而表现其吸附性能，不同组分的极性基团因与硅醇基形成氢键的能力不同而被分离。硅胶吸水形成水合硅醇基而

6、失去吸附能力，加热（105110）可失去水而提高活度，增加吸附能力，这一过程称为“活化”。含水量越多，级数越高，吸附能力越弱，同一组分在此硅胶上的Rf值越大。,20,氧化铝和硅胶含水量与活性的比较,21,与硅胶的分离效率有关的是,粒度和孔径 硅胶粒度越小，均匀性越好，分离效率越高；表面积 硅胶表面积越大，则与样品之间的相互作用越强，即吸附力越强。,22,氧化铝,碱性（pH910）分离碱性（生物碱）、中性物质中性（pH7.5）广泛酸性（pH45）酸性、中性,23,商品出售的薄层色谱用氧化铝和硅胶有：,氧化铝（硅胶）G，表示含有粘合剂煅石膏；氧化铝（硅胶）H，表示不含有粘合剂；氧化铝（硅胶）HF2

7、54，表示不含粘合剂而含有荧光物质；在254nm波长紫外光下呈强烈黄绿色荧光背景。,24,（二）展开剂,薄层色谱中的展开是在一个具有一定空间和形状的密闭容器中，展开剂沿薄层（固定相）运动。通过组分分子与展开剂分子争夺吸附剂表面活性中心而达到分离。,25,展开剂的选择,主要是根据被分离物质的极性、吸附剂的活度和展开剂的极性三者的相对关系进行选择先用单一溶剂展开，然后根据分离效果进行调整，经常使用混合展开剂分离酸碱组分时，展开中加入少量酸、碱。,26,化合物极性、吸附剂活度和展开剂极性间的关系,27,三、薄层色谱操作方法,薄层板制备点样展开显色,28,薄层板制备,玻璃板的大小软板不加粘合剂硬板加粘

8、合剂如515%石膏 或 0.250.75%CMC-Na,29,点样,配样溶剂的选择 取决于待分析化合物的类型及其特性，相似相溶。合适的样品浓度应为0.01%0.1%点样量 影响展开后样品的形状和位置。一般而言，样品量在最小检测限的几倍至几十倍是比较恰当的。点样量一般为几微升。,30,展开,展开剂流速 展开剂在薄层中的流速与展开剂的粘度、表面张力、吸附剂种类、粒度、均匀度、展开距离等因素有关。薄层板上吸附剂的颗粒越粗，展开剂迁移速度越快；薄层板上吸附剂的颗粒越细且均匀，展开剂移动速度越慢。,31,展开,展开器皿 使用的器皿一般为长方形密闭玻璃缸，称为层析缸或色谱缸。展开方式 常用上行法，另外还有

9、下行法、径向展开、多次展开、双向展开。,32,展开过程中注意溶剂蒸气饱和,边缘效应 同一物质在同一薄层板上出现中间部分的Rf值比边缘的Rf值小，这种现象称为边缘效应。产生原因防止边缘效应 密闭容器，先用溶剂蒸气饱和。,33,显色斑点的定位,有色物质 日光下观察有紫外吸收 紫外灯下观察 在荧光背景下呈现暗斑 无色物质 喷洒显色剂,34,四、定性和定量分析,定性分析 Rf值定量分析 洗脱法 直接定量法,目视比色法薄层扫描法,35,五、高效薄层法,高效薄层色谱法（high performance thin layer chromatography；HPTLC）是在现代色谱理论指导下，以经典薄层色谱法

10、为基础发展起来的一种新型薄层色谱技术。,36,特点,分离效率高分析速度快检测灵敏度高等特点 高效薄层色谱法与经典薄层色谱法比较见表18-2,37,六、薄层扫描法,用一定波长的光束照射展开后的薄层板，测定薄层色谱斑点的吸光度A（或荧光强度F）随展开距离l的变化，所记录的Al（或Fl）曲线称为薄层色谱扫描图，利用薄层扫描图进行定量及定性分析的方法成为薄层扫描法。,38,薄层吸收扫描法,透过法与反射法单波长法和双波长法,39,测定波长的选择,常采用双波长法s 选用被测组分的最大吸收波长，R选用不被被测组分吸收的波长（薄层板的空白吸收）。由于从测量值中减去了薄层本身的空白吸收，所以在一定程度上消除了薄

11、层不均匀的影响，使测定结果准确度提高。,40,反射法测定,测光方式可分为透射法及反射法 透射法比反射法强度大，但受外界条件的影响较大，使用上受到限制。因此常用反射法,41,扫描方法,线形扫描快速，但在斑点不规则和浓度不均匀时测量误差较大。曲折形扫描适用于形状不规则及浓度分布不均匀的斑点。,42,散射参数的选择,由于吸光度与斑点中组分的量不成线性，即不遵守比耳定律，故校正曲线成弯曲状，需要将其校正为直线。曲线校正是将散射参数和处理方法存入计算机，计算机根据适当的修正程序，自动进行校正给出符合一定线性关系的数值，从而得到一定线性的定量工作曲线硅胶薄层板一般选，氧化铝薄层板选。,43,薄层色谱扫描法

12、的定量分析,外标法内标法归一化法,44,外标两点法定量,45,七、薄层色谱的应用及实例,广泛应用于各种天然和合成有机物的分离和鉴定，有时也可用于小量物质的精制。药品质量监控，可用于测定药物的纯度和检查降解产物。在生产上可用于判断反应终点，监视反应过程。对中药和中成药，薄层色谱鉴别应用广泛，可鉴别有效成分，进一步进行含量测定。,46,实例,判断合成反应进行的程度盐酸普鲁卡因合成过程药品的鉴别和纯度检查硫酸长春碱的杂质检查天然药物的鉴别和定量测定六应丸中有效成分的定性和定量,47,第三节 纸色谱法,一、分离原理 纸色谱法（paper chromatography）是以纸为载体的平面色谱法。纸色谱法分离原理属于分配色谱的范畴。与薄层色谱相同，纸色谱也常用比移值Rf来表示各组分在色谱中位置。,48,纸色谱中化合物在两相中的分配系数与化合物的分子结构及流动相种类和极性有关，纸色谱属于正相分配色谱。当流动相一定时，化合物的极性越大或亲水性越强，分配系数越大，Rf值越小；反之亦然。当化合物一定时，流动相极性越大，化合物分配系数越小，Rf值越大。,49,三种六碳糖的Rf值,50,二、纸色谱法的实验条件,色谱纸的选择 固定相 展开剂的选择,