色谱柱使用技巧

以下为正文:

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,就关于色谱柱的使用,小编搜集了一下资料,希望对您能有所帮助。

01、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。

02、柱子的尺寸,应该是又粗又长的最好

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50px×500px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 75px 的,也可以减小淋洗剂的极性等等关于无水无氧柱,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东东,小心不为过。也是因为分离的东西比较敏感,所以接收瓶一定要用可密封的,遵循 schlenk 操作。

03、关于湿法、干法上样 

湿法省事,一般用淋洗剂溶解样品,也可以用二氯甲烷、乙酸乙酯等。但溶剂越少越好,不然溶剂就成了淋洗剂了。很多样品在上柱前是粘乎乎的,一般没关系。可是有的上样后在硅胶上又会析出,这一般都是比较大量的样品才会出现,是因为硅胶对样品的吸附饱和,而样品本身又是比较好的固体才会发生,这就应该先重结晶,得到大部分的产品后再柱分,如果不能重结晶那就不管它了,直接过就是了,样品随着淋洗剂流动会溶解的。

有些样品溶解性差,能溶解的溶剂又不能上柱(比如,DMF,DMSO 等,会随着溶剂一起走,显色是一个很长的脱尾),这时就必须用干法上柱了。样品和硅胶的量有一种说法是 1:1,我觉得是越少越好,但是要保证在旋干后,不能看到明显的固体颗粒(那说明有的样品没有吸附在硅胶上)。

04、溶剂的选择 

当然是最便宜,最安全,最环保的了,所以,大多选用石油醚,乙酸乙酯。文献中有写用正己烷的,太贵了,除非特别需要不要用不然银子哗哗的,流的比淋洗剂还快,不过,因为极性很小,有时还是非它不可。乙醚也可以用,但是,就是容易睡觉,注意保持清醒别让溶剂流干了,那样柱子也就不爽了。

二氯甲烷也有用的,但是,要知道,它和硅胶的吸附是一个放热过程,所以,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。甲醇,据说能溶解部分的硅胶,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,重结晶等。其他溶剂用的相对较少,要依个人的不同需要选择。

由于某些原因,用到的淋洗剂多是大包装的(便宜嘛),我们这里是用 10 升或 25 升的塑料桶装的, 就要注意这些工业品的纯度是较低的。经常能够从送来的大桶底部看见有色的杂质,其他的杂质就可想而知了, 所以在比较严格的柱分时就要对溶剂重蒸。当然,过原料时就可以免去这一步了,反正下面还有提纯的方法。

另外,溶剂在过柱子后最好也回收使用,一方面环保,另一方面也能节省部分经费,缺点是要消耗一定的人工。这里要注意的是,一般在过柱同时进行的是减压旋蒸,石油醚和乙酸乙酯的比例由于挥发度的不同会导致极性的变化,一般会使得极性变大,在梯度淋洗时比较合适,正好极性越来越大了。在过完柱子后,溶剂最后回收要采用常压,因为在减压旋蒸时会有部分低沸点的杂质一起出来, 常压时就会减少这种现象,如果杂质和你下面要过的样品有反应那就惨了。

05、关于操作问题

1.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。干法和湿法装柱觉得没什么区别,只要能把柱子装实就行。装完的柱子应该要适度的紧密(太密了淋洗剂走的太慢),一定要均匀(不然样品就会从一侧斜着下来)。书中写的都是不能见到气泡,我觉得在大多数情况下有些小气泡没太大的影响,一加压气泡就全下来了。当然如果你装的柱子总是有气泡就说明需要多练习了。但是柱子更忌讳的是开裂,甭管竖的还是横的,都会影响分离效果,甚至作废!

2.加样:

用少量的溶剂溶样品加样,加完后将下面的活塞打开,待溶剂层下降至石英砂面时,再加少量的低极性溶剂,然后,再打开活塞,如此,两三次,一般石英砂就基本是白色的了。加入淋洗剂,一开始不要加压,等溶样品的溶剂和样品层有一段距离(2~100px 就够了),再加压,这样避免了溶剂(如,二氯甲烷等)夹带样品快速下行。

3.淋洗剂的选择:

感觉上要使所需点在 Rf0.2~0.3 左右的比较好。不要认为在板上爬高了分的比较开,过柱子就用那种极性,如果 Rf 在 0.6,即使相差 0.2 也不容易在柱子上分开,因为柱子是一个多次爬板的状态。

可以通过公式的比较:

0.6/0.8一次的分离度,肯定不如(0.2/0.3)的三次方或四次方大。

4.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。呜呜,如果都用小试管那工作量又太大。

5.最后的处理:

柱分后的产品,由于使用了大量的溶剂,其中的杂质也会累积到产品中,所以,如果想送分析,最好用少量的溶剂洗涤一下,因为,大部分杂质溶在溶剂里,一洗基本就没了,必要时进行重结晶。

(0)

相关推荐

  • 柱色谱(1)|入门

    过柱子是有机合成必备的基本操作之一,我们这里仅介绍硅胶作为吸附剂的正相柱色谱--而不是HPLC青睐的反相柱色谱. 填料的选用: 柱色谱基于硅胶与被分离物质之间的相互作用,这种作用主要包括物理和化学作用 ...

  • 干法快速过柱子优势

    干法快速柱层析技术综合了快速柱层析的速度和分离效果,使用更便宜的TLC 级的硅胶,操作简单,不需要特殊的仪器.干法快速柱层析,使用减压洗脱,避免了加压洗脱时玻璃柱爆炸的危险.另外,柱子是用预定量的溶剂 ...

  • 点小板很纯,过完柱子产品却很少,发生了什么?

    做合成的我们都有这样一个期待:反应干净,后处理简单,产品纯且收率高.例如当我们做手性化合物时,期待反应选择性好,ee值都能大于99.5%,:当我们做长的合成路线时,期待路线中间不要出幺蛾子,能顺顺利利 ...

  • 新的色谱柱柱活化冲洗技巧

    方法/步骤 一.新的色谱柱活化:采用100%甲醇1ml/min冲洗60min,再换成流动相进行平衡:如果流动相中含有缓冲盐,在换成流动相前,请使用过渡流动相过渡后再换流动相平衡: 二.日常维护 1.建 ...

  • 色谱检测常用技巧

    色谱检测常用技巧精选 检验检测学习圈 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 ...

  • 少走冤枉路!如何精准选择液相色谱柱?

    现在市场上色谱柱种类繁多,不同类型的色谱柱分离对象不同,因此,必须学会精准选择液相色谱柱,在选择色谱柱之前一定的认识和了解色谱柱的一些基本知识.今天,小析姐就从分离模式选择.样品信息.色谱柱参数等方面 ...

  • 【仪器】与色谱柱相关的50个问题,了解了这些再也不用担心色谱柱给你找麻烦了!

    食品实验室服务 色谱柱可分为填充柱和开管柱两大类.多为金属或玻璃制作.有直管形.盘管形.U形管等形状.液相色谱通常均采用填充柱.色谱柱的分离效果取决于所选择的固定相,以及色谱柱的制备和操作条件. 1. ...

  • 液相色谱柱查“堵”

     检验检测学习圈  色谱柱堵了怎么办? 液相色谱仪的色谱柱在使用一段时间后,常会出现故障.液相色谱柱堵了,是很多分析朋友都遇到过的问题.那么碰到液相色谱柱堵了,怎么办呢?不要慌,下面小编带您了解一下液 ...

  • C18色谱柱的选用、保养与维修

    据统计,近80%的有机物及无机物可以用高效液相色谱法进行分离,其中反相色谱中的C18色谱柱是高效液相色谱中最为常用的一类色谱柱.下面就C18色谱柱的选用.保养与维修作一介绍. 选用 C18的选用主要考 ...

  • 色谱柱最大柱效、最佳流速、最小消耗等问题解答!

     一.最大柱效 当线速度S=0.1cm/s时,柱效最高,特别是对于粒径较大的色谱柱. 根据方程式 :H=A+B/u+C u H为塔板高度(cernterm),A.B及C为三个常数,其单位分别为cm.c ...

  • 经验总结:最全面的色谱耗材使用问题和常用规格汇总(包括色谱柱、进样口、衬管等)!

    经验总结:最全面的色谱耗材使用问题和常用规格汇总(包括色谱柱、进样口、衬管等)!

  • 关于色谱柱的分类、保存与使用注意事项

    色谱又称色层法或层析法,是一种物理化学分析方法,它利用不同溶质(样品)与固定相和流动相之间的作用力(分配.吸附.离子交换等)的差别,当两相做相对移动时,各溶质在两相间进行多次平衡,使各溶质达到相互分离 ...