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      色譜實驗室技巧大薈萃

      點擊次數:1858   發布時間:2018/7/16 8:40:17

      常說的過柱子應該叫柱層析分離, 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。由于柱分的經驗成分太多,就關于色譜柱的使用,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,減少產品收集的時間,但是會減低柱子的塔板數。所以其他條件相同的時候,常壓柱是效率的,但是時間也*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(有時在柱子外面有水汽凝結) ,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。
      關于柱子的尺寸,應該是粗長的。
      柱子長了,相應的塔板數就高。柱子粗了,上樣后樣品的原點就。ǚ从吃谥由暇褪菢悠穼颖容^。 ,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完全分離了。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品來說也許就不算什么了(有些不環保的說,不過溶劑回收重蒸后也就減小了部分浪費) 。
      現在見到的柱子徑高比一般在 15~10,書中寫硅膠量是樣品量的 3040 倍,具體的選擇要具體分析。如果所需組分和雜質分的比較開(是指在所需組分 rf 0.20.4,雜質相差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于無水無氧柱,適用于對氧,水敏感,易分解的產品。
      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,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生,這就應該先重結晶,得到大部分的產品后再柱分,如果不能重結晶那就不管它了,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 11,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,*安全,*環保的了。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。 乙醚也可以用, 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,所以夏天的時候經常會在柱子里產生氣泡,天氣冷的時候會好一些。甲醇,據說能溶解部分的硅膠,所以產品如果想過元素分析的話要留神,應該經過后繼處理,比如說重結晶等。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, 就要注意這些工業品的純度是較低的。 經常能夠從送來的大桶底部看見有色的雜質,其他的雜質就可想而知了, 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,一方面環保,另一方面也能節省部分經費,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度的不同會導致極性的變化, 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*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一起出來, 常壓時就會減少這種現象, 如果雜質和你下面要過的樣品有反應那就慘了。
      關于操作問題:
      1 裝柱。
      柱子下面的活塞一定不要涂潤滑劑,會被淋洗劑帶到產品中的,可以采用四氟節門的。干法和濕法裝柱覺得沒什么區別,只要能把柱子裝實就行。裝完的柱子應該要適度的緊密(太密了淋洗劑走的太慢) ,一定要均勻(不然樣品就會從一側斜著下來) 。書中寫的都是不能見到氣泡,我覺得在大多數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(2100px 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 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,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 *后的處理。
      柱分后的產品, 由于使用了大量的溶劑, 其中的雜質也會累積到產品中, 所以如果想送分析,用少量的溶劑洗滌一下,因為大部分的雜質是溶在溶劑里的,一洗基本就沒了,必要時進行重結晶
       

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