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有关柱层析的一些心得

有关柱层析的一些心得
有关柱层析的一些心得

常说的过柱子应该叫柱层析分离,也叫柱色谱。我们常用的是以硅胶或氧化铝作固定相的吸附柱。由于柱分离的经验成分太多,所以下面我就几年来过柱的体会写些心得,希望能有所帮助。

1.吸附剂

常用的吸附剂有氧化铝、硅胶、氧化镁、碳酸钙和活性炭等:吸附剂一般要经过纯化和活性处理,颗粒大小应当均匀。对吸附剂来说粒子小、表面积大,吸附能力就高,但是颗粒小时,溶剂的流速就太慢,因此应根据实际分离需要而定。供柱色谱使用的氧化铝有酸性、中性和碱性3种。酸性氧化铝是用1%盐酸浸泡后,用蒸馏水洗至氧化铝的悬浮液pH为4,用于分离酸性物质;中性氧化铝的pH约为7.5,用于分离中性物质;碱性氧化铝的pH约为10,用于胺或其它碱性化合物的分离。

因硅胶略带酸性,只能用于对酸不敏感的化合物的分离。常用300-400目的柱硅胶或H 硅胶。若化合物的R f值相差较大,则可考虑使用200-300目硅胶以加快层析速度。

另:因吸附剂的比表面较大,天气潮湿时或长期放置中吸附的水分会对分离效果产生极大的影响(相当于大大增加了固定相的极性导致样品分不开),因此应将吸附剂放入90~100度烘箱内烘2小时后,取出在干燥器中冷却后再使用。使用的硅胶,不用时一定要密封,防止吸潮。TLC所用的硅胶板一定要保存在干燥器里面,或使用前在红外烘箱里干燥一段时间。

2.溶质的结构与吸附能力的关系

化合物的吸附性与它们的极性成正比,化合物分子中含有极性较大的基团时,吸附性也较强,氧化铝对各种化合物的吸附性按以下次序递减:

酸和碱>醇、胺、硫醇>酯、醛、酮>芳香族化合物>卤代物、醚>烯>饱和烃

3.柱子可以分为:加压,常压,减压。

压力可以增加淋洗剂的流动速度,减少产品收集的时间,但是会减低柱子的塔板数。所以其他条件相同的时候,常压柱是效率最高的,但是时间也最长,比如天然化合物的分离,一个柱子几个月也是有的。

加压柱是一种比较好的方法,与常压柱类似,只不过外加压力使淋洗剂走的快些。压力的提供可以是压缩空气,双连球是常用的手动加压的方法。特别是在容易分解的样品的分离中适用。压力不可过大,不然溶剂走的太快就会减低分离效果。个人觉得加压柱在普通的有机化合物的分离中是比较适用的。

体会:过柱时是否加压要具体分析,通常情况下直径比较粗的柱子用常压即可,因其横截面积的缘故淋洗剂的流速已足够快。通常控制柱子下端液体流速大约在0.5~1滴每秒的范围比较合适。

减压柱能够减少硅胶的使用量,感觉能够节省一半甚至更多,但是由于大量的空气通过硅胶会使溶剂挥发(有时在柱子外面有水汽凝结),以及有些比较易分解的东西可能得不到,而且还必须同时使用水泵抽气(很大的噪音,而且时间长)。一般不推荐使用。

4.柱子的尺寸

从理论上讲应该是粗长的好。柱子长了,相应的塔板数就高。柱子粗了,上样后样品的原点就小(反映在柱子上就是样品层比较薄),这样相对的减小了分离的难度。试想如果柱子十厘米,而样品就有二厘米,那么分离的难度可想而知,恐怕要用很低极性的溶剂慢慢冲了。而如果样品层只有0.5厘米,那么各组分就比较容易得到完全分离了。当然采用粗大的柱子要牺牲比较多的硅胶和溶剂了,不过这些成本相对于产品来说也许就不算什么了。

现在见到的柱子径高比一般在1:5~10,书中写硅胶量是样品量的30~40倍,若需要时可增至100倍,具体选择要具体分析。如果所需组分和杂质分的比较开(是指在所需组分Rf在0.2~0.4,杂质相差0.1以上),就可以少用硅胶,用小柱子(例如200毫克的样品,用2cm×20cm的柱子);如果相差不到0.1,就要加大柱子,我觉得可以增加柱子的长度,也可以减小淋洗剂的极性等等。

细长柱子可以增加塔板数,但是也会增加过柱的时间使样品在固定相中扩散影响分离效果。

5.溶剂

溶剂的选择是重要的一环,通常根据被分离物中各种成分的极性、溶解度和吸附剂的活性等来考虑先将要分离的样品溶于一定体积的溶剂中,选用的溶剂极性应低,体积要小。如有的样品在极性低的溶剂中溶解度很小,则可加入少量极性较大的溶剂,使溶液体积不致太大。样品的展开首先使用极性较小的溶剂,使最容易脱附的组分分离。然后加入不同比例的极性溶剂配成的洗脱剂,将极性较大的化合物白色谱柱中洗脱下来。常用洗脱剂的极性按如下次序递增:

己烷和石油醚<环己烷<四氯化碳<三氯乙烯<二硫化碳<甲苯<苯<二氯甲烷<氯仿<乙醚<乙

酸乙酯<丙酮<丙醇<乙醇<甲醇<水<吡啶<乙酸

常选用石油醚,乙酸乙酯。正己烷价格比较高。使用乙醚、二氯甲烷等沸点较低的溶剂时,它和硅胶的吸附是一个放热过程,特别是夏天的时候经常会在柱子里产生气泡,天气冷的时候会好一些。由于硅胶中的活性羟基,用甲醇可能会洗下来一些硅胶中的东西,所以产品如果想过元素分析的话要留神,应该经过后继处理,比如说重结晶等。

展开剂的比例要靠尝试.一般根据文献中报道的该类化合物用什么样的展开剂,就首先尝试使用该类展开剂,然后不断尝试比例,直到找到一个分离效果好的展开剂。很多时候,展开剂的选择要靠自己不断变换展开剂的组成来达到最佳效果。

体会:1)过柱的淋洗剂极性通常要比过板时极性要小。一般为了得到更好的分离,通常是要把样品的Rf值调到0.2-0.3之间,不过,许多情况下,如果接受瓶小一些,即使Rf 值在0.5,0.6。

2)尽量避免使用毒性较大的溶剂,如氯仿,可考虑用石油醚与乙酸乙酯调配。

3)当混合溶剂作为淋洗剂时,要考虑所用溶剂的沸点差异在使用过程中挥发程度不一样而造成的极性改变。

4)对于Rf值接近的化合物分离,可尝试极性相近但由不同溶剂组成的混合体系作为淋洗剂可能会产生意想不到的效果。例如石油醚:乙酸乙酯=50:1与石油醚:二氯甲烷=5:1的极性相近(仅是例子,具体比例有些忘了)的极性差不多,但是后者的分离效果可能优于前者。

6.装柱

柱子下面的活塞一定不要涂润滑剂,会被淋洗剂带到产品中的,可以采用四氟节门的。装柱可采用湿法和干法两种,二者各有优劣。无论采用哪种方法装柱,硅胶(固定相)的上表面一定要平整,并且都不要有裂缝或气泡,虽然产生的气泡在加压的情况下不易察觉,但是,一旦撤去压力,如在上样、加溶剂等操作的时候,气泡就会释放出来,严重时,整个柱子变花,导致柱子开裂,样品不可能平整地通过,当然也就谈不上分离了。

湿法装柱:关闭柱子下端活塞,把硅胶用适量的溶剂拌成半透明状的均匀稀糊(更像是汤),此时应充分搅拌,仔细观察没有气泡后,以玻璃棒引流倒入事先装有少量溶剂的空柱子中,然后打开活塞让溶剂流出,硅胶自然沉降。注意:1)装柱溶剂极性不大于过柱淋洗剂;2)倒入硅胶稀糊应有耐心防止液体流击出气泡留于柱内;3)过程中若已产生气泡,

则可趁着硅胶尚未完全沉降时用长玻棒搅动溶剂液面下的有气泡处的硅胶可将其赶跑。待硅胶至所需高度后另加溶剂加压走柱,注意硅胶柱上方应时刻保留有一段溶剂!本法最大的优点是一般柱子装的比较结实,没有气泡。缺点是所须溶剂体积较大(当然装柱时用溶剂可以重复使用),耗时长。一般说来湿法装柱较干法紧密均匀,建议初学者采用。

干法装柱:是直接往柱子里填入硅胶,然后再轻轻敲打柱子两侧,至硅胶界面不再下降为止,然后再填入硅胶至合适高度,再用水泵在柱子下端直接抽,当硅胶不再下落时,保持水泵抽气状态下,从柱子上倒入溶剂,注意倒入的溶剂流量必须大于水泵抽气流量以保证柱子上方时刻保留一段溶剂!待溶剂前沿走到活塞时关闭活塞,注意此时因柱内负压溶剂仍在飞快往下走千万别让柱子干了!撤走水泵,待柱内液面不再下降,此时柱子的下半部分是均匀的而上半部分可以看见有气泡,打开活塞,倒入足够的溶剂后从上端用剪去缓冲球的双连球(即直接鼓气)加压,可将上半部分压均匀无气泡。若想柱子装得紧密些,可用淋洗剂多走几次柱子。本法的优点是装柱较方便,速度快,特别是装体积较大的柱子特别能显示时间优势(当然大柱子因为溶剂走得太快容易抽干所以对技术的熟练程度要求更高些)。最大的缺陷在于抽气时,由于溶剂和硅胶之间的吸附放热(可以用手摸柱子明显感觉到),不太适合低沸点的淋洗剂如乙醚,二氯甲烷(易产生气泡)。解决的办法是:第一、硅胶一定要压结实;第二、一定要用较多的溶剂“走柱子”,一定要到柱子的下端不再发烫,恢复到室温后再撤去压力。

不论用湿法或干法装柱,若最后装好时硅胶表面不平整,可用干净玻棒将最上面约1厘米的硅胶重新捣松,待其自然降落后,再加点溶剂压紧即可。

7.上样

样品上样分湿法、干法两种。上样的基本要求是使样品以尽可能小的厚度上到柱子上,采用哪种方法应根据样品的实际情况而定,无论哪种都要求样品中不含大于淋洗剂极性的溶剂。

湿法上样:适合湿法的样品应该是粘度不大均匀液体样品或者在小极性溶剂(极性不大于淋洗剂)中溶解度非常好的固体样品(保证上样过程中不会析出)。用于溶解样品的溶剂体积应越少越好。打开活塞,控制柱子上方溶剂恰好流干时关闭活塞,即用滴管吸取样品,沿柱子内壁于硅胶面上方0.5cm以内距离均匀地加样,待样品布满硅胶面后打开活塞,继续加样。加样的速度以柱子不出现气泡为限。待所有样品上完后,用尽可能少的溶剂洗剂样品瓶,待样品在硅胶上恰好走干后依上样法将溶液加到硅胶上。(若样品量比较大则可省去该步)。另取干净滴管从上样处上方沿柱子内壁淋洗,确定所有样品开始在柱子中展开后可加入大量溶剂开始过柱。若担心上样及加溶剂过程中会将柱子表面弄破可考虑在上样前先在柱子上加一层石英砂。过程中时刻保持柱子不要干出气泡或裂纹!

很多样品在上柱前是粘乎乎的,一般没关系,仍可用湿法。可是有的上样后在硅胶上又会析出,这时候建议采用干法上样。

干法上样:干法就是把待分离的样品用少量低沸点大极性溶剂溶解后,在加入少量硅胶,拌匀后再旋去溶剂,注意必须在油泵上完全抽干大极性溶剂!如此得到的粉末再小心加到柱子的顶层,注意保留足够的溶剂使加入的干粉恰好能被覆盖以防柱子开裂(溶剂太多也不好,相当于增加了上样厚度)。此时加入的干粉层中可能会有大量的气泡,但由于是松的,可以用玻棒稍做搅拌以除去气泡,同样要保持硅胶表面的平整。

有些样品溶解性差,能溶解的溶剂又不能上柱(比如DMF,DMSO等,会随着溶剂一起显色是一个很长的脱尾,这些溶剂虽溶解性好,但是沸点太高不易除去应避免),这时就必须用干法上柱了。

用于吸附上样的硅胶要求:1)样品和硅胶的量比例问题:应尽可能地少用硅胶,可先按1:2尝试,保证在旋干后固体是均匀的,不能看到有样品颗粒析出(那说明有的样品没有吸附在硅胶上)。若有,则应重新用溶剂溶解后再加入硅胶重新抽干。2)硅胶颗粒通常要比作为固定相的大,以保证能尽快脱附降低上样厚度。

也可以在硅胶的最上层填上一小层石英砂或盖张滤纸或加块棉花,防止添加溶剂的时候,使得样品层不再整齐。但我的感觉是如果小心上样,添加溶剂,可以什么都不用。

8. 样品的收集

用硅胶作固定相过柱子的原理是一个吸附与解吸的平衡。所以如果样品与硅胶的吸附比较强的话,就不容易流出。这样就会发生,后面的点先出,而前面的点后出。这时可以采用氧化铝作固定相。

另外,收集的试管大小要以样品量而定,特别是小量样品,如果用大试管,可能一根就收到了三个样品。如果都用小试管那工作量又太大。

实验六:薄层层析与柱层析

实验六薄层层析与柱层析 实验目的 1. 了解偶氮苯的光学异构反应,加深对光化学反应的理解。 2. 掌握薄层层析的基本操作,薄层层析分离顺、反式偶氮苯。 3. 了解柱层析分离有机化合物的原理,初步掌握层析柱装填和洗脱的操作方法 4. 采用柱层析分离反式偶氮苯与靛红的混合物 实验原理 偶氮苯是最简单的芳香偶氮化合物,众多偶氮染料的母体结构。含有两个苯基分别与偶氮基-N=N~两端相连的结构。偶氮苯有毒,易燃。偶氮苯有顺(Z) -反(巳-异构体。反式为橙红色棱形晶体,蒸气为深红色,溶于乙醇、乙醚、醋酸和水。反式的热力学性质稳定。当溶于乙醇的偶氮苯用一定强度的紫外光照射时,顺式的比例逐渐增大,直至达到平衡,形成顺反异构体的混合物。偶氮苯的光致异构是很多偶氮类功能材料光响应的基础。顺式为橙红色片状晶体,不稳定,在加热或可见光照射下能够变成反式。 色谱方法是通过在固定相和流动相间分配的不同而将物质分离开。待分离混合物各组分在固定相上的吸附强度不同,与流动相一起移动的速度也不同,因此被分离开。 剂在毛细管作用下能够沿着色谱板向上移动。由于混合物中各组分对吸附剂(固定相)的吸附能力不同,当展开剂(流动相)流经吸附剂时发生无数次吸附解附过程,吸附力弱的组分随流动相迅速向前移动,吸附力强的组分滞留在后,由于 薄层色谱属于固-液吸附色谱。薄层色谱板中的固定相中的微孔结构使得溶

各组分具有不同的移动速度,最终在固定相薄层析上分离。TLC除了用于分离外,还可以通过与已知结构的的化合物比对,鉴定少量有机混合物的组成,它也是柱色谱寻求 最佳展开剂的手段。上图中红色化合物的R f等于竖直红线的长度除以竖直蓝线的长度。 柱层析也属于固-液吸附色谱。在一根玻璃“分离柱”中进行。 管中装上适当的粉末作为国定相。待分离或纯化物质的溶液(流动 相)在重力作用下流经吸附剂时,不同物质对溶剂和吸附剂的亲和力不同,因而被吸附的程度不同,从而以 不同速度流动,使化合物得以分离。靛红与偶氮苯在极性上具有较大差异,从而 可以使用极性适中的展开剂,通过柱层析将二者分离。 仪器与试剂 分析天平,TLC,锥形瓶,毛细管,层析柱,棉花,量筒,硅胶,蒸发皿,展缸;EtOAc, CH2CI2,石油醚,靛红;请自带尺子(用于计算 R值) 颜老师在实验开始之前已经准备好的试剂:a.偶氮苯的溶液(15 mg in 1mL EtOH); b.靛红的溶液(15 mg in 1mL CH2CI2); c.靛红与偶氮苯的均匀混合物 (靛红1.4 g +偶氮苯3.5 g)。 实验内容 a)光照异构化 取0.1 g反式偶氮苯溶于5 mL无水乙醇中,将此溶液放于试管中,密封,置于可见光下二星期,以便与光照前的溶液进行对比。 b)薄层层析 取管口平整的毛细管吸取光照后的偶氮苯溶液,在离薄层板边沿约0.5 cm 的起点线上点样。再用另一毛细管吸取未经光照的反式偶氮苯溶液点样。待乙醇挥发后,将点好样品的薄层板放入内衬滤纸的展缸中。展缸内已放置展开剂(乙 酸乙酯/石油醚=1/40)。薄层板的点样端在下方,浸入展开剂,展开剂不要没过起点 Isatin 管中装上适当

离子交换柱层析原理

离子交换层析介质的应用 离子交换层析分离纯化生物大分子的过程,主要是利用各种分子的可离解性、离子的净电荷、表面电荷分布的电性差异而进行选择分离的。现已成为分离纯化生化制品、蛋白质、多肽等物质中使用最频繁的纯化技术之一。 子交换层析(Ion Exchange Chromatography 简称为IEC)是以离子交换剂为固定相,依据流动相中的组分离子与交换剂上的平衡离子进行可逆交换时的结合力大小的差别而进行分离的一种层析方法。离子交换层析是目前生物化学领域中常用的一种层析方法,广泛的应用于各种生化物质如氨基酸、蛋白、糖类、核苷酸等的分离纯化。 1.离子交换层析的基本原理: 离子交换层析是通过带电的溶质分子与离子交换层析介质中可交换离子进行交换而达到分离纯化的方法,也可以认为是蛋白质分子中带电的氨基酸与带相反电荷的介质的骨架相互作用而达到分离纯化的方法。 离子交换层析法主要依赖电荷间的相互作用,利用带电分子中电荷的微小差异而进行分离,具有较高的分离容量。几乎所有的生物大分子都是极性的,都可使其带电,所以离子交换层析法已广泛用于生物大分子的分离、中等纯化及精制的各个步骤中。 由于离子交换层析法分辨率高,工作容量大,并容易操作,因此它不但在医药、化工、食品等领域成为独立的操作单元,也已成为蛋白质、多肽、核酸及大部分发酵产物分离纯化的一种重要的方法。目前,在生化分离中约有75%的工艺采用离子交换层析法。 2.离子交换层析介质: 离子交换层析的固定相是离子交换剂,它是由一类不溶于水的惰性高分子聚合物基质通过一定的化学反应共价结合上某种电荷基团形成的。离子交换剂可以分为三部分:高分子聚合物基质、电荷基团和平衡离子。电荷基团与高分子聚合物共价结合,形成一个带电的可进行离子交换的基团。平衡离子是结合于电荷基团上的相反离子,它能与溶液中其它的离子基团发生可逆的交换反应。平衡离子带正电的离子交换剂能与带正电的离子基团发生交换作用,称为阳离子交换剂;平衡离子带负电的离子交换剂与带负电的离子基团发生交换作用,称为阴离子交换剂。在一定条件下,溶液中的某种离子基团可以把平衡离子置换出来,并通过电荷基团结合到固定相上,而平衡离子则进入流动相,这就是离子交换层析的基本置换反应。通过在不同条件下的多次置换反应,就可以对溶液中不同的离子基团进行分离。下面以阴离子交换剂为例简单介绍离子交换层析的基本分离过程。 阴离子交换剂的电荷基团带正电,装柱平衡后,与缓冲溶液中的带负电的平衡离子结合。待分离溶液中可能有正电基团、负电基团和中性基团。加样后,负电基团可以与平衡离子进行可逆的置换反应,而结合到离子交换剂上。而正电基团和中性基团则不能与离子交换剂结合,随流动相流出而被去除。通过选择合适的洗脱方式和洗脱液,如增加离子强度的梯度洗脱。随着洗脱液离子强度的增加,洗脱液中的离子可

层析柱使用方法

层析柱使用方法 层析柱使用方法柱层析和TLC是有机化学工作者必须下苦功夫的两项实验技术。这两项技术掌握与否,对于提高实验的效率至关重要。常见的例子是:在柱层析时,由于层析柱中的硅胶填料装得不均匀(没有填严实),使得柱子在淋洗过程中就因为出现太多气泡变花,导致分离效果不好。更常见的例子是:层析柱虽然装得不错,但是由于淋洗剂选择不恰当,结果导致几十毫克产品,用了几百毫升淋洗剂都还没有完全分离。分离同样的东西,熟手可能只需要半个小时,而一个层析技术不过关的人可能半天都不能得到纯品。由此可见,这两项技术掌握与否,对于提高工作效率,减轻工作量,减少有机溶剂的使用,从而对身心健康和环境保护都有明显的作用。柱层析关键在于柱子是否装好和淋洗剂是否选择恰当。而淋洗剂的选择则是通过TLC确定。这里要指出的一点是:TLC的作用除了跟踪反应进程,检测试剂和原料纯度外,一个重要的用途就是为柱层析选择适当的淋洗剂。 首先谈柱层析: 1:装柱子(添硅胶)时,有两种方法:即湿法装柱和干法装柱,二者各有优劣。不论干法还是湿法,硅胶(固定相)的上表面一定要平整,并且硅胶(固定相)的高度一般为15cm左右,太短了可能分离效果不好,太长了也会由于扩散或拖尾导致分离效果不好。 湿法装柱:是先把硅胶用适当的溶剂拌匀后,再填入柱子中,然后再加压用淋洗剂“走柱子”,本法最大的优点是一般柱子装的比较结实,没有气泡。 干法装柱:则是直接往柱子里填入硅胶,然后再轻轻敲打柱子两侧,至硅胶界面不再下降为止,然后再填入硅胶至合适高度,最后再用油泵直接抽,这样就会使得柱子装的很结实。接着是用淋洗剂“走柱子”,一般淋洗剂是采用TLC分析得到的展开剂的比例再稀释一倍后的溶剂。通常上面加压,下面再用油泵抽,这样可以加快速度。干法装柱较方便,但最大的缺陷在于“走柱子”时,由于溶剂和硅胶之间的吸附放热(可以用手摸柱子明显感觉到),容易产生气泡,这一点在使用低沸点的淋洗剂时如乙醚,二氯甲烷更为明显。虽然产生的气泡在加压的情况下不易察觉,但是,一旦撤去压力,如在上样、加溶剂等操作的时候,气泡就会释放出来,严重时,整个柱子变花,样品不可能平整地通过,当然也就谈不上分离了。解决的办法是:第一、硅胶一定要天结实;第二、一定要用较多的溶剂“走柱子”,一定要到柱子的下端不再发烫,恢复到室温后再撤去压力。也有介绍在硅胶的最上层填上一小层石英砂,防止添加溶剂的时候,使得样品层不再整齐。但我的感觉是如果小心上样,添加溶剂,则没有这个必要。 2:上样也有干法和湿法之分:干法就是把待分离的样品用少量溶剂溶解后,在加入少量硅胶,拌匀后再旋去溶剂。如此得到的粉末再小心加到柱子的顶层。干法上样较麻烦,但可以保证样品层很平整。湿法上样就是用少量溶剂(最好就是展开剂,如果展开剂的溶解度不好,则可以用一极性较大的溶剂,但必须少量)将样品溶解后,再用胶头滴管转移得到的溶液,沿着层析柱内壁均匀加入。然后用少量溶剂洗涤后,再加入。湿法较方便,熟手一般采用此法。上样完毕后,接着即用淋洗剂淋洗。淋洗剂一般采用TLC分析得到的展开剂的比例再稀释一倍后的溶剂。由于层析柱和薄板的不同,即使两者使用的硅胶都相同,但是在把TLC分析得到的展开剂用在柱层析时,也显得极性偏大,所以要稀释一倍,但又不能稀释太多,否则成了靠扩散作用来分离,效果也不会好。 谈TLC,需要切记的是: 第一、某种样品在这种展开剂中只显示一个点,并不等于在别的展开剂中也只显示一个点。因此在寻找展开剂时,多尝试几种比例不同,成分不同的展开剂。展开剂的极性太小,点分不开,极性太大,也分不开.一般以目标产物的Rf值在0.3左右为最佳。 第二、点不能点得太浓,否则容易重叠,不易判断,因为如果两个点相近的话,一浓就变成一个点第三、板上点的展开的清晰程度和溶剂的极性和物质在该溶剂中的溶解性有关,只有两者比较合适了,才能有一个交好的分离效果。 选择适当的展开剂是首要任务.一般常用溶剂按照极性从小到大的顺序排列大概为:石油迷

柱层析分离的实验方法和技巧

柱层析分离的实验方法和技巧 常说的过柱子应该叫柱层析分离,也叫柱色谱。我们常用的是以硅胶或氧化铝作固定相的吸附柱。由于柱分的经验成分太多,所以下面我就几年来过柱的体会写些心得,希望能有所帮助。 一:柱子可以分为:加压,常压,减压 压力可以增加淋洗剂的流动速度,减少产品收集的时间,但是会减低柱子的塔板数。所以其他条件相同的时候,常压柱是效率最高的,但是时间也最长,比如天然化合物的分离,一个柱子几个月也是有的。 减压柱能够减少硅胶的使用量,感觉能够节省一半甚至更多,但是由于大量的空气通过硅胶会使溶剂挥发(有时在柱子外面有水汽凝结),以及有些比较易分解的东西可能得不到,而且还必须同时使用水泵抽气(很大的噪音,而且时间长)。以前曾经大量的过减压柱,对它有比较深厚的感情,但是自从尝试了加压后,就几乎再也没动过减压的念头了。 加压柱是一种比较好的方法,与常压柱类似,只不过外加压力使淋洗剂走的快些。压力的提供可以是压缩空气,双连球或者小气泵(给鱼缸供气的就行)。特别是在容易分解的样品的分离中适用。压力不可过大,不然溶剂走的太快就会减低分离效果。个人觉得加压柱在普通的有机化合物的分离中是比较适用的。 二:关于柱子的尺寸 应该是粗长的最好。柱子长了,相应的塔板数就高。柱子粗了,上样后样品的原点就小(反映在柱子上就是样品层比较薄),这样相对的减小了分离的难度。试想如果柱子十厘米,而样品就有二厘米,那么分离的难度可想而知,恐怕要用很低极性的溶剂慢慢冲了。而如果样品层只有0.5厘米,那么各组分就比较容易得到完全分离了。当然采用粗大的柱子要牺牲比较多的硅胶和溶剂了,不过这些成本相对于产品来说也许就不算什么了(有些不环保的说,不过溶剂回收重蒸后也就减小了部分浪费)。 现在见到的柱子径高比一般在1:5~10,书中写硅胶量是样品量的30~40倍,具体的选择要具体分析。如果所需组分和杂质分的比较开(是指在所需组分rf在0.2~0.4,杂质相差0.1以上),就可以少用硅胶,用小柱子(例如200毫克的样品,用2cm ×20cm的柱子);如果相差不到0.1,就要加大柱子,我觉得可以增加柱子的直径,比如用3cm的,也可以减小淋洗剂的极性等等。

层析柱的一些总结

多数微生物碱性蛋白酶不耐热,碱土金属,特别是钙对碱性蛋白酶有明显的热稳定作用 碱性蛋白酶是加酶洗涤剂的主要添加剂之一,在丝绸、制革工业中也有广泛用途 热稳定性将酶液分别置于不同的温度条件下(30℃,40℃,50℃,60℃,70℃)保温10min 后,立即在0℃冰浴中冷却,然后在40℃下测碱性蛋白酶活力,以剩余的酶活性作为评价酶的热稳定性的指标。测量三个重复求平均值,将最高的酶活力定义为100%,分别计算不同温度条件下蛋白酶的剩余酶活性与最高酶活性的比值。 以ph7的缓冲液为例,如果你的目标蛋白等电点小于7,呢就带负电荷,用阴离子交换的柱子,如果是大于7,那选择阳离子交换的柱子,如果等电点是7,那上样的缓冲液pH大于它的等电点用阴离子,小于7的用阳离子,如此类推就可以 缓冲液的PH=pI值+1,上阴离子柱,=pI值-1,上阳离子柱,一般缓冲液ph范围在6.5~8.5之间,与PI值相差1个PH是比较理想的。 如果不清楚PI值,可以将蛋白溶到PH梯度的缓冲液里,然后分别试阳离子和阴离子填料(50ul左右得体积就够了),看那个PH下挂得好。 强离子交换剂: 在宽pH范围内载量稳定,所以他的优点是不同pH下载量恒定,可控性好,平衡过程快速、简单。 弱离子交换介质的缺点:适用的pH范围比较小,随着pH不同载量发生变化。但是大部分蛋白等电点在5.5 ~ 7.5 。因此强/弱离子交换介质都可以使用 弱离子交换介质(DEAE、ANX、CM)优点在于:和强离子交换介质的选择性不同,因此我们一般先使用强离子交换,如果优化条件还是达不到理想的分离效果,可以尝试弱离子交换,用选择性不同的介质尝试一下。 因此弱离子交换与强离子交换由于选择性不同,可以说是对不同蛋白的结合力有差异。S 技术规格 离子交换剂类型 Q Sepharose FF 季氨基,强阴离子 DEAE Sepharose FF 二乙基氨基乙基,弱阴离子 ANX Sepharose 4FF 二乙基氨基丙基,弱阴离子 SP Sepharose FF 磺丙基,强阳离子 CM Sepharose FF 羟甲基,弱阳离子 离子容量 Q Sepharose FF 0.18-0.25mmol(Cl-)/ml DEAE Sepharose FF 0.11-0.16mmol(Cl-)/ml ANX Sepharose 4 FF 0.13-0.18mmol(Cl-)/ml SP Sepharose FF 0.18-0.25mmol(H+)/ml CM Sepharose FF 0.09-0.13mmol(H+)/ml 动态载量 Q Sepharose FF 120mg HSA/ml 填料 DEAE Sepharose FF 110mg HSA/ml 填料 ANX Sepharose 4 FF 5mg 甲状腺球蛋白/ml 填料 SP Sepharose FF 70mg RNAase/ml 填料 CM Sepharose FF 50mg RNAase/ml 填料

柱层析的一些心得

常说的过柱子应该叫柱层析分离,也叫柱色谱。我们常用的是以硅胶或氧化铝作固定相的吸附柱。由于柱分离的经验成分太多,所以下面我就几年来过柱的体会写些心得,希望能有所帮助。 1.吸附剂 常用的吸附剂有氧化铝、硅胶、氧化镁、碳酸钙和活性炭等:吸附剂一般要经过纯化和活性处理,颗粒大小应当均匀。对吸附剂来说粒子小、表面积大,吸附能力就高,但是颗粒小时,溶剂的流速就太慢,因此应根据实际分离需要而定。供柱色谱使用的氧化铝有酸性、中性和碱性3种。酸性氧化铝是用1%盐酸浸泡后,用蒸馏水洗至氧化铝的悬浮液pH为4,用于分离酸性物质;中性氧化铝的pH约为7.5,用于分离中性物质;碱性氧化铝的pH约为10,用于胺或其它碱性化合物的分离。 因硅胶略带酸性,只能用于对酸不敏感的化合物的分离。常用300-400目的柱硅胶或H 硅胶。若化合物的R f值相差较大,则可考虑使用200-300目硅胶以加快层析速度。 另:因吸附剂的比表面较大,天气潮湿时或长期放置中吸附的水分会对分离效果产生极大的影响(相当于大大增加了固定相的极性导致样品分不开),因此应将吸附剂放入90~100度烘箱内烘2小时后,取出在干燥器中冷却后再使用。使用的硅胶,不用时一定要密封,防止吸潮。TLC所用的硅胶板一定要保存在干燥器里面,或使用前在红外烘箱里干燥一段时间。 2.溶质的结构与吸附能力的关系 化合物的吸附性与它们的极性成正比,化合物分子中含有极性较大的基团时,吸附性也较强,氧化铝对各种化合物的吸附性按以下次序递减: 酸和碱>醇、胺、硫醇>酯、醛、酮>芳香族化合物>卤代物、醚>烯>饱和烃 3.柱子可以分为:加压,常压,减压。 压力可以增加淋洗剂的流动速度,减少产品收集的时间,但是会减低柱子的塔板数。所以其他条件相同的时候,常压柱是效率最高的,但是时间也最长,比如天然化合物的分离,一个柱子几个月也是有的。 加压柱是一种比较好的方法,与常压柱类似,只不过外加压力使淋洗剂走的快些。压力的提供可以是压缩空气,双连球是常用的手动加压的方法。特别是在容易分解的样品的分离中适用。压力不可过大,不然溶剂走的太快就会减低分离效果。个人觉得加压柱在普通的有机化合物的分离中是比较适用的。 体会:过柱时是否加压要具体分析,通常情况下直径比较粗的柱子用常压即可,因其横截面积的缘故淋洗剂的流速已足够快。通常控制柱子下端液体流速大约在0.5~1滴每秒的范围比较合适。 减压柱能够减少硅胶的使用量,感觉能够节省一半甚至更多,但是由于大量的空气通过硅胶会使溶剂挥发(有时在柱子外面有水汽凝结),以及有些比较易分解的东西可能得不到,而且还必须同时使用水泵抽气(很大的噪音,而且时间长)。一般不推荐使用。 4.柱子的尺寸 从理论上讲应该是粗长的好。柱子长了,相应的塔板数就高。柱子粗了,上样后样品的原点就小(反映在柱子上就是样品层比较薄),这样相对的减小了分离的难度。试想如果柱子十厘米,而样品就有二厘米,那么分离的难度可想而知,恐怕要用很低极性的溶剂慢慢冲了。而如果样品层只有0.5厘米,那么各组分就比较容易得到完全分离了。当然采用粗大的柱子要牺牲比较多的硅胶和溶剂了,不过这些成本相对于产品来说也许就不算什么了。

薄层色谱和柱色谱

实验名称:薄层色谱和柱色谱 一、实验目的 1、学习薄层色谱和柱色谱技术的原理和应用 2、掌握薄层色谱和柱色谱分离技术和操作要点。 3、掌握如何正确的配置展开剂 二、实验原理 色谱法的基本原理是利用混合物各组分在固定相和流动相中分配平衡常数的差异。简单地说就是当流动相流经固定相时,由于固定相对各组分的吸附或溶解性能的不同 使吸附力较弱或溶解度较小的组分在固定相中移动的速度较快,在多次反复平衡过程中导致各组分在固定相中形成了分离的“色带“从而得到分离。 三、主要试剂规格及用量 1%偶氮苯的甲苯溶液 1%苏丹Ⅲ的甲苯溶液 1%的羧甲基纤维素 钠 CMC 水溶液 硅胶G 立即比为9:1的甲苯-乙酸乙酯。 四、实验装置图 五、实验步骤 一 薄层色谱实验步骤 1、薄层板的制备 此实验中不考虑 有直接的可用 2、取两块薄层板 分别在距一端1cm处用铅笔轻轻地画一条线 作为起始线。用分别两根毛细管 分别取偶氮苯、苏丹甲苯溶液和其混合液放在起始线上 取两个样点 且两样点相距1到1.5厘米 且样点的直径不超过2毫米。如果样点颜色太浅 可以等其变干后在重复几次。 3、用上述的甲苯-乙酸乙酯作为展开剂 待样点干燥后 小心放入已加入展开剂的广口瓶中 点样一端应进入展开剂 0.5cm 盖好瓶盖 观察实验现象 观察展开剂前沿上升至离板的上端1cm处取出 尽快用铅笔在展开剂上升的前沿处划一记号 比较两者的Rf值的大小。 二 柱色谱实验步骤

1、在色谱柱上端放一个干燥的漏斗 将吸附剂倒入其中并轻轻的敲打色柱柱身使其填充均匀 然后加入洗脱剂湿润。 2、当溶剂下降到吸附剂表面时立即开始使用色谱柱 用滴管把样品溶液转移到上色谱柱中 并用少量溶剂分几次洗涤柱壁上所沾试液 直至无色。样品加完后 打开下旋塞使样品进入石英砂层后 再加入洗脱剂进行洗脱。 3、在分有色物质是 直接观察到分离后的“色带” 然后用洗脱剂将分离后的“色带”依次自柱中洗脱出来 再用适宜的溶剂将溶质萃取出来。

柱层析知识总结

柱层析知识总结 柱层析 利用层析柱将混合物各组分分离开来的操作过程称为柱层析。柱层析是层析技术中的一类,依据其作用原理又可分为吸附柱层析、分配柱层和离子交换柱层析等。其中以吸附柱层析应用最广。以下只介绍吸附柱层析的相关问题,其操作方法也可作为其他类型柱层析的参考。 1.吸附柱层析的器材 (1)层析柱 实验室中所用的玻璃层析柱有两种形式:一是下部带有活塞的玻璃管,活塞的芯最好是聚四氟乙烯制作的,这样可以不涂真空油脂,以免污染产品。如果使用普通的玻璃活塞,则真空油脂要小心地涂薄涂匀。另一种是将玻璃管下端拉细,套上一段弹性良好的管子。这段管子必须是不能被淋洗剂溶解的,普通橡皮管一般不可充作此用,因为橡皮易被氯仿、苯、THF等溶剂溶胀,而聚乙烯管子对大多数溶剂是惰性的,所以常常使用。用一只螺旋夹控制流速,此外,薄膜塑料柱因使用方便、节省淋洗剂、减少蒸发量等优点,应用日趋广泛。薄膜塑料柱总是以扁平成卷保存的,两侧常有很深的折痕。使用前需将裁取的一段薄膜管一端扎紧,另一端套在一段玻璃管上并用棉线扎紧。将这段玻璃管穿过一个单孔塞。然后将薄膜管放进一根又粗又长,下端拉细了的玻璃管内,使塞子塞紧大玻璃管的口。用水泵自大玻璃管下端抽气,薄膜柱即因内部压强大于外部而自行展圆。待装入吸附剂后在其下部扎几个小孔即可使用。 层析柱的尺寸根据被分离物的量来确定,其直径与高度之比则根据被分离混合物的分离难易而定,一般在1∶8到1∶50之间。柱身细长,分离效果好,但可分离的量小,且分离所需时间长;柱身短粗,分离效果较差,但一次可以分离较多的样品,且所需时间短。如果待分离物各组分较难分离,宜选用细长的柱子,如果要处理大量的较易分离的或对分离纯度要求较低的混合物,则可选用粗而短的柱子。最常使用的层析柱,直径与长度之比在1∶8 到1∶15 之间。 (2)吸附剂 柱层析中最常使用的吸附剂是氧化铝或硅胶。其用量为被分离样品的30~50倍,对于难以分离的混合物,吸附剂的用量可达100倍或更高。对于吸附剂应综合考虑其种类、酸碱性、粒度及活性等因素,最后用实验方法选择和确定。 市售氧化铝有酸性、碱性和中性之分。酸性氧化铝是用1%盐酸浸泡后,用蒸馏水洗到其浸出液的pH值为4,适用于分离酸性物质;碱性氧化铝浸出液的pH值为9~10,用以分离胺类、生物碱及其他有机碱性化合物。中性氧化铝的相应pH值为7.5,适合于醛、酮、醌、酯等类化合物的分离以及对酸、碱敏感的其他类型化合物的分离。硅胶没有酸碱性之分,可适用于各类有机物的分离。 柱层析所用氧化铝的粒度一般为100~150目,硅胶为60~100目,如果颗粒太小,淋洗剂在其中流动太慢,甚至流不出来。 氧化铝和硅胶的活性各分五个等级。哪个活性级别分离效果最好,要用实验方法确定,而不是盲目选择高的活性级别,最常使用的是Ⅱ~Ⅲ级。如果吸附剂活性太低,分离效果不好,可通过“活化”来提高其活性。所谓“活化”就是指用加热的方法除去吸附剂所含的水分,提高其吸附活性的过程。通常是将吸附剂装在瓷盘里放进烘箱中恒温加热。“活化”的温度和时间应根据分离需要而定。氧化铝一般在200℃恒温4h,硅胶在105~110℃恒温0.5~1h。“活化”完毕,切断电源,待温度降至接近室温时,从烘箱中取出放进干燥器中备用。有的样品在活性高的吸附剂中分离效果不好,可将吸附剂放在空气中让其吸收一些水分,分离效果反而好一些。 此外,一些天然产物带有多种官能团,对微弱的酸碱性都很敏感,则可用纤维素、淀粉或糖类作吸附剂。活性碳是

柱层 析、薄 层 层 析

实验名称:柱层 析、薄 层 层 析 一、实验目的 1、了解色谱法分离提纯有机化合物的基本原理和应用。 2、掌握柱层析、薄层层析的操作技术。 二、实验原理 色谱法(Chromatography )亦称色层法、层析法等。 色谱法是分离、纯化和鉴定有机化合物的重要方法之一。色谱法的基本原理是利用混合物各组分在某一物质中的吸附或溶解性能(分配)的不同,或其亲和性的差异,使混合物的溶液流经该种物质进行反复的吸附或分配作用,从而使各组分分离。 色谱法在有机化学中的应用主要包括以下几方面: 1、分离混合物 一些结构类似、理化性质也相似的化合物组成的混合物,一般应用化学方法分离很困难,但应用色谱法分离,有时可得到满意的结果。 2、精制提纯化合物 有机化合物中含有少量结构类似的杂质,不易除去,可利用色谱法分离以除去杂质,得到纯品。 3、鉴定化合物 在条件完全一致的情况,纯碎的化合物在薄层色谱或纸色谱中都呈现一定的移 动距离,称比移值(Rf 值),所以利用色谱法可以鉴定化合物的纯度或确定两种性质相似的化合物是否为同一物质。但影响比移值的因素很多,如薄层的厚度,吸附剂颗粒的大小,酸碱性,活性等级,外界温度和展开剂纯度、组成、挥发性等。所以,要获得重现的比移值就比较困难。为此,在测定某一试样时,最好用已知样品进行对照。 距离溶剂前沿至原点中心的点中心的距离 溶质最高浓度中心至原 f R 4、观察一些化学反应是否完成,可以利用薄层色谱或纸色谱观察原料色点的逐步消失,以证明反应完成与否。 吸附色谱主要是以氧化铝、硅胶等为吸附剂,将一些物质自溶液中吸附到它的表面上,而后用溶剂洗脱或展开,利用不同化合物受到吸附剂的不同吸附作用,和它们在溶剂中不同的溶解度,也就是利用不同化合物在吸附剂上和溶液之间分布情况的不同而得到分离。吸附色谱

薄层色谱中展开剂的选择

薄层色谱中展开剂的选择 2007-04-05 02:03 (一)有机合成中展开剂的选择 做有机合成时走板子是常有的事,展开剂的选择就至关重要了。 选择适当的展开剂是首要任务.一般常用溶剂按照极性从小到大的顺序排列大概为:石油迷<己烷<苯<乙醚

柱层析方法经验归纳汇总

1、选柱子:有玻璃柱和不锈钢柱两种,实验室常用玻璃柱。径高比一般在1:5-10。 根据吸附剂用量(体积)确定柱子大小,一般吸附剂应填充到柱子体积的1/4~1/5。 柱子可以分为:加压,常压,减压。 压力可以增加淋洗剂的流动速度,减少产品收集的时间,但是会减低柱子的塔板数。 其他条件相同的时候,常压柱是效率最高的,但是时间也最长,比如天然化合物的分离,一个柱子几个月也是有的。 减压柱能够减少硅胶的使用量,感觉能够节省一半甚至更多,但是由于大量的空气通过硅胶会使溶剂挥发(有时在柱子外面有水汽凝结),以及有些比较易分解的东西可能得不到,而且还必须同时使用水泵抽气(很大的噪音,而且时间长)。 加压柱是种比较好的方法,与常压柱类似,只是外加压力使淋洗剂走的快些。压力的提供可以是压缩空气,双连球或小气泵。特别在容易分解的样品的分离中适用。压力不可过大,不然溶剂走的太快就会减低分离效果。加压柱在普通的有机化合物的分离中是比较适用的。 柱子的尺寸为粗长的最好。柱子越长,相应的塔板数就越高。柱子越,上样后样品的原点就越小(反映在柱子上就是样品层比较薄),这样相对的减小了分离的难度。 无水无氧柱适用于对氧、水敏感,易分解的产品。可以湿柱,也可以干柱。不过在样品之前至少要用溶剂把柱子饱和一次,因为溶剂和硅胶饱

和时放出的热量有可能是产品分解,毕竟要分离的是敏感的物质,小心不为过。因为分离的物质比较敏感,所以接收瓶一定要用可密封的,遵循schlenk操作。至于是加压、常压、减压,随需而定。因为是schlenk操作,所以点板是个问题,如果样品是显色的,恭喜了,不用点板,直接看柱子上的色带就行了。如果样品无色,只好准备几十个schlenk瓶,一瓶一瓶的点,不过几次之后就知道样品在哪,也就可以省些了。 无水无氧柱中用的比较多的是用氧化铝作固定相。因为硅胶中有大量的羟基裸露在外,很容易是样品分解,特别是金属有机化合物和含磷化合物。而氧化铝有碱性、中性和酸性的,选择余地比较大,但比硅胶要贵些。听说有个方法,就是用石英做柱子,然后用HF254做固定相,这样在柱子外面用紫外灯一照就知道产品在哪里了,没有验证过。 2、选择吸附剂:200-300目硅胶,称30-70倍于上样量;如果极难分,也可以用100倍量的硅胶。干硅胶的视密度在左右,所以要称40 g硅胶,用烧杯量100 ml也可以。 书中写硅胶量是样品量的30-40倍,具体的选择要具体分析。如果所需组分和杂质分的比较开(是指在所需组分Rf在,杂质相差以上),就可以少用硅胶。 用硅胶作固定相过柱子的原理是一个吸附与解吸的平衡。所以如果样品与硅胶的吸附比较强的话,就不容易流出。这样就会发生,后面的点先出,而前面的点后出。这时可以采用氧化铝作固定相。 常用吸附剂的种类:氧化铝、硅胶、聚酰胺、硅酸镁、滑石粉、氧化钙(镁)、淀粉、纤维素、蔗糖和活性炭等。

柱层析和薄层层析试验报告

柱层析和薄层层析实验报告 篇一:柱层析实验报告柱层析分离色素 一、【实验目的】 1.了解柱层析的分类,掌握各种柱层析的原理。 2.熟练掌握吸附层析的原理和操作技术。 二、【实验原理】 叶绿体色素是植物吸收太阳光能进行光合作用的重要物质,主要有叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素组成。从植物叶片中

提取和分离叶绿体色素是对其认识和了解的前提。利 用叶绿体色素能溶于有机溶剂的特性,可用95%乙醇或无水乙醇提取。分离色素的方法有多种,如纸层析、柱层析等。柱层析法是色谱法中的一种,它是根据 混合物中各组分对固定相的吸附能力,以及对洗脱剂(即移动相)的溶解供参考. 度不同将各组分分 离。常用的柱色谱有吸附色柱谱和分配柱色谱两类。吸附柱色谱通常是在玻璃管中填入表面 积很大,经过活化的多孔性物质

或粉状固体作为吸附剂(如氧化铝或硅胶),当混合物的溶液 流经吸附柱时,就被吸附在柱的上端,然后从柱顶加入溶剂(洗脱剂)洗脱。由于不同化合 物在吸附柱上的吸附能力不同,在同一溶剂中的溶解度也不同,因此各组分随溶剂以不同速 度下移,形成色带。继续用溶剂洗脱,吸附能力最弱的组分就随溶剂首先流出,整个层析过 程进行反复的吸附-解析-再吸附-再解吸。用柱层析法可以分别收集各组分,并逐个鉴定。本实验是把三氧化二铝填入玻璃管中

(压成柱状)作为吸附剂,将叶绿体色素的石油醚 提取液倾于吸附柱上,色素即被吸附。由于色素的种类不同,被吸附的强弱不同,就在吸附 柱上排列成为不同的色层,再利用供参考. 吸附剂在不同溶剂中有不同的吸附力,用不同的溶剂进行 洗脱,从而达到叶绿体主要的4种色素(叶绿素a、叶绿素b、叶黄素、胡萝卜素)的分离。 三、【实验材料】 原料: 新鲜的菠菜叶

柱层析法和薄层层析法简介

柱层析法和薄层层析法简介 柱层析法 1. 原理 流动相流过时各组分会以不同的速率向下移动,吸附弱的组分以较快的速率向下移动。随着流动相的移动,在新接触的固定相表面上又依这种吸附-溶解过程进行新的分配,新鲜流动相流过已趋平衡的固定相表面时也重复这一过程,结果是吸附弱的组分随着流动相移动在前面,吸附强的组分移动在后面,吸附特别强的组分甚至会不随流动相移动,各种化合物在色谱柱中形成带状分布,实现混合物的分离。 2. 柱色谱分离条件 ⑴固定相选择 柱色谱使用的固定相材料又称吸附剂吸附剂对有机物的吸附作用有多种形式。以氧化铝作为固定相时,非极性或弱极性有机物只有范德华力与固定相作用,吸附较弱;极性有机物同固定相之间可能有偶极力或氢键作用,有时还有成盐作用。这些作用的强度依次为: 成盐作用> 配位作用> 氢键作用> 偶极作用> 范德华力作用。有机物的极性越强,在氧化铝上的吸附越强。 常用吸附剂有氧化铝、硅胶、活性炭等 色谱用的氧化铝可分酸性、中性和碱性三种。酸性氧化铝pH约为4-4.5,用于分离羧酸、氨基酸等酸性物质;中性氧化铝pH值为7.5,用于分离中性物质,应用最广;碱性氧化铝pH为9-10,用于分离生物碱、胺和其它碱性化合物等。吸附剂的活性与其含水量有关。含水量越低,活性越高。脱水的中性氧化铝称为活性氧化铝。 硅胶是中性的吸附剂,可用于分离各种有机物,是应用最为广泛的固定相材料之一。 活性炭常用于分离极性较弱或非极性有机物。吸附剂的粒度越小,比表面越大,分离效果越明显,但流动相流过越慢,有时会产生分离带的再重叠,适得其反。 ⑵流动相选择 色谱分离使用的流动相又称展开剂。展开剂对于选定了固定相的色谱分离有重要的影响。 在色谱分离过程中混合物中各组分在吸附剂和展开剂之间发生吸附-溶解分配,强极性展开剂对极性大的有机物溶解的多,弱极性或非极性展开剂对极性小的有机物溶解的多,随展开剂的流过不同极性的有机物以不同的次序形成分离带。 在氧化铝柱中,选择适当极性的展开剂能使各种有机物按先弱后强的极性顺序形成分离带,流出色谱柱。

薄层层析方法与注意问题

薄层层析 薄层层析是将作为固定相的支持剂均匀地铺在支持板(一般是玻璃板)上,成为薄层,把样品点到薄层上,用适宜的溶剂展开,从而使样品各组分达到分离的层析技术。如果支持剂是吸附剂,如硅胶、氧化铝、聚酰胺等,则称之为薄层吸附层析;如果支持剂是纤维素、硅藻土等,层析时的主要依据是分配系数的不同,则称之为薄层分配层析;同理,如果支持剂是离子交换剂,则称为薄层离子交换层析;薄层若由凝胶过滤剂制成,则称为薄层凝胶层析。 薄层层析的操作与纸层析相似,但比纸层析速度快,一般仅需15-30min,分辨力比纸层析高10-100倍,它既能分离0.01μg的微量样品,又能分离500mg 基至更多的样品作制备用。薄层的制备可规格化,样品滴加后可立即展开,不受温度影响。其缺点是Rf值的重现性比纸层析差,对生物大分子物质的分离效果不大理想。 一、支持剂的选择与处理 薄层层析的支持剂种类很多。使用时应根据欲分离物质的种类进行选择。 支持剂颗粒大小要适当。颗粒大,展开速度快。但颗粒过大时,分离效果不好;而颗粒过小,则展开速度太慢,容易出现拖尾现象。一般有机类支持剂如纤维素粉的颗料为70-140目(直径0.1-0.2mm),薄层厚度为1-2mm;无机类支持剂如氧化铝、硅胶等的颗粒一般为150-300目,薄层厚度为0.25-1mm。 在薄层层析中,使用较多的是硅胶、氧化铝等吸附剂,其处理方法同吸附柱层析。同样,用离子交换剂,凝胶过滤剂等为支持剂时,支持剂均要按柱层析处理填料的相应方法处理。 二、薄层板的制作 支持板要表面平整、光滑,用前应洗净、干燥。 常用的薄层板有硬板(湿板)与软板(干板)之分。在支持剂中加入粘合剂(锻石膏、淀粉、羧甲基纤维素钠盐等),调成糊状物所制成的薄层板为硬板,用粉状支持剂直接制成的薄层板为软板。硬板粘牢在支持板上,调成糊状物喷显色剂时不会冲散,可以直立展开,而软板只能接近水平展开。

过柱子总结(吸附剂与洗脱剂)

过柱子总结(吸附剂与洗脱剂) 吸附剂与洗脱剂 (一)吸附剂与洗脱剂 根据待分离组分的结构和性质选择合适的吸附剂和洗脱剂是分离成败的关键。 1.吸附剂的要求 ①对样品组分和洗脱剂都不会发生任何化学反应,在洗脱剂中也不会溶解。 ②对待分离组分能够进行可逆的吸附,同时具有足够的吸附力,使组分在固定相与流动相之间能最快地达到平衡。 ③颗粒形状均匀,大小适当,以保证洗脱剂能够以一定的流速(一般为1.5mL·min-1)通过色谱柱。 ④材料易得,价格便宜而且是无色的,以便于观察。 2、常用吸附剂的种类:氧化铝、硅胶、聚酰胺、硅酸镁、滑石粉、氧化钙(镁)、淀粉、纤维素、蔗糖和活性炭等。 3、几种常见吸附剂的特性 (1)氧化铝:市售的层析用氧化铝有碱性、中性和酸性三种类型,粒度规格大多为100~150目。 碱性氧化铝(pH9—10):适用于碱性物质(如胺、生物碱)和对酸敏感的样品(如缩醛、糖苷等),也适用于烃类、甾体化合物等中性物质的分离。但这种吸附剂能引起被吸附的醛、酮的缩合。酯和内酯的水解、醇羟基的脱水、乙酰糖的去乙酰化、维生素A和K等的破坏等不良副反应。所以,这些化合物不宜用碱性氧化铝分离。 酸性氧化铝(pH3.5—4.5):适用于酸性物质如有机酸、氨基酸等以及色素和醛类化合物的分离。 中性氧化铝(pH7—7.5):适用于醛、酮、醌、苷和硝基化合物以及在碱性介质中不稳定的物质如酯、内酯等的分离,也可以用来分离弱的有机酸和碱等。 (2)硅胶:硅胶是硅酸的部分脱水后的产物,其成分是SiO2·xH2O,又叫缩水硅酸。柱色谱用硅胶一般不含粘合剂。 适用范围:非极性和极性化合物,适用于芳香油、萜类、甾体、生物碱、强心甙、蒽醌类、酸性、酚性化合物、磷脂类、脂肪酸、氨基酸,以及一系列合成产品如有机金属化合物等。(3)聚酰胺:色谱用聚酰胺主要又锦纶6(聚己内酰胺)和锦纶66(聚己二酰己二胺)两种,分子量一般在16000~20000,其亲水性和亲脂性均较好,因此既可分离水溶性成份,也可分离脂溶性成分。可溶于浓盐酸、甲酸及热的乙酸、甲酰胺和二甲基甲酰胺中;微溶于乙酸和苯酚等;不溶于醇、氯仿、丙酮、乙醚、苯等;对碱稳定,对强酸可水解。 聚酰胺色谱的原理:兼具吸附色谱和分配色谱的功能。采用强极性洗脱剂时主要为吸附色谱——正相色谱;采用弱极性洗脱剂时主要为分配色谱——反相色谱。 分离对象:能与聚酰胺形成氢键的化合物,如酚类、酸类、醌类、硝基化合物及含羟基、氨基、亚氨基的化合物及腈和醛等类化合物。 聚酰胺在水中吸附能力的规律: 形成氢键的基团(如:酚经基、按基、酪基、硝基等)越多, 则吸附力越强。如:丁二酸>丁酸 形成氢键的位置与吸附力有很大关系。对位、间位酚羟基使吸附力增大,邻位使吸附力减小。芳香核、共轭双键多者吸附力大,少者吸附人小。

柱层析实验报告

柱层析分离色素 一、【实验目的】 1.了解柱层析的分类,掌握各种柱层析的原理。 2.熟练掌握吸附层析的原理和操作技术。 二、【实验原理】 叶绿体色素是植物吸收太阳光能进行光合作用的重要物质,主要有叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素组成。从植物叶片中提取和分离叶绿体色素是对其认识和了解的前提。利用叶绿体色素能溶于有机溶剂的特性,可用95%乙醇或无水乙醇提取。 分离色素的方法有多种,如纸层析、柱层析等。柱层析法是色谱法中的一种,它是根据混合物中各组分对固定相的吸附能力,以及对洗脱剂(即移动相)的溶解度不同将各组分分离。常用的柱色谱有吸附色柱谱和分配柱色谱两类。吸附柱色谱通常是在玻璃管中填入表面积很大,经过活化的多孔性物质或粉状固体作为吸附剂(如氧化铝或硅胶),当混合物的溶液流经吸附柱时,就被吸附在柱的上端,然后从柱顶加入溶剂(洗脱剂)洗脱。由于不同化合物在吸附柱上的吸附能力不同,在同一溶剂中的溶解度也不同,因此各组分随溶剂以不同速度下移,形成色带。继续用溶剂洗脱,吸附能力最弱的组分就随溶剂首先流出,整个层析过程进行反复的吸附-解析-再吸附-再解吸。用柱层析法可以分别收集各组分,并逐个鉴定。 本实验是把三氧化二铝填入玻璃管中(压成柱状)作为吸附剂,将叶绿体色素的石油醚提取液倾于吸附柱上,色素即被吸附。由于色素的种类不同,被吸附的强弱不同,就在吸附柱上排列成为不同的色层,再利用吸附剂在不同溶剂中有不同的吸附力,用不同的溶剂进行洗脱,从而达到叶绿体主要的4种色素(叶绿素a、叶绿素b、叶黄素、胡萝卜素)的分离。 三、【实验材料】 原料: 新鲜的菠菜叶 试剂: 1.无水乙醇或95%乙醇 5.三氧化二铝 2.石英砂 6.饱和氯化钠溶液 3.丙酮 7.水硫酸钠 4.石油醚(60-90℃) 8洗脱液:丙酮:石油醚=1:9 器材:层析柱(1×30cm),研钵,蒸馏装置, 脱脂棉,天平,烧杯,过滤漏斗, 玻璃棒,锥形瓶,分液漏斗,试管, 铁架台 四、【实验操作】 1.色素的提取: 20克菠菜,加少许石英砂,再加20毫升无水乙醇研磨成浆,脱脂棉过滤,保存滤液,滤渣再用无水乙醇提取一次,合并滤液,滤渣再加入30毫升石油醚提取一次,过滤,合并滤液,转移至分液漏斗中,再加入40毫升饱和氯化钠溶液震荡,弃去下层溶液,再分别加入20毫升水震荡洗涤几次,直至下层无色,保留上层溶液,转移至三角瓶中,加入无水硫酸钠干燥5分钟,备用. 2.样品的浓缩: 将提取液放入蒸馏烧瓶中,蒸除多余的石油醚,至剩余液体5-8毫 升左右,以备加样使用。 3.层析拄的制备: 15克碱性三氧化二铝加入30毫升石油醚搅拌,浸泡10min.。在层

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