1、
基本技能实验三 柱色谱
一、概述
柱色谱和薄层色谱一样,可以选用不同吸附剂或支持剂。吸附剂或支持剂不同,其分离原理也不同。根据分离原理不同柱色谱一般可以分为吸附柱色谱(常用吸附剂为:硅胶,氧化铝,聚酰胺,活性炭等),分配柱色谱(常用支持剂有:硅胶、硅藻土和纤维素粉),常用固定相为水、缓冲液、甲酰胺等,离子交换树脂柱色谱,凝胶过滤柱色谱,大孔吸附树脂柱色谱等。
为提高定性分析的分离度和精密度以及制备性分离的载样量和效率,在上述柱色谱的基础上又出现了许多新的色谱方法如:液滴逆流柱色谱,各种加压柱色谱(包括高压、中压、低压液相柱色谱),减压柱色谱,干柱色谱,短柱色谱等。
2、
柱色谱的应用:
纯化以及分离制备化学成分
液滴逆流柱色谱和高压液相色谱可以用于定性、定量分析
二、实验目的
掌握柱色谱的操作方法。
三、实验原理
用柱色谱分离化学成分时,经常采用干法装柱和湿法装柱两种操作方法,与之相对应的上样方法也有两种,下面是两种方法的具体操作。
(一)干柱
1. 干法装柱:
在柱下端加少许棉花或玻璃棉,滴几滴溶剂(乙醇或水)于棉花上,用玻璃棒触及棉花使棉花完全粘在玻璃柱上,避免下口漏出硅胶,打开下口,然后将吸附剂经漏斗缓缓加入柱中,同时轻轻敲动色谱柱,使吸附剂松紧一致。
图3-1 用干法装好的色谱柱
3、2. 干法上样:
多数情况下,被分离物质难溶于最初使用的洗脱溶剂,这时可选一种对其溶解度大而且沸点低的溶剂,取尽量少的溶剂将其溶解。根据被分离物质的量,称量2-3倍量的吸附剂装在蒸发皿中,用滴管吸入样品溶液,加入吸附剂中搅拌均匀,自然状态下搅拌挥干溶剂,尽量不加热,以免溶剂挥发过快样品不均匀,干后研磨使之成松散均匀的粉末,轻轻撒在色谱柱吸附剂上面,表明尽量平,样品带上面再撒一层吸附剂或干净的细砂。
图3-2 干法上样
3. 洗脱:
在装好吸附剂的色谱柱中缓缓加入洗脱剂,进行梯度(或固定比例的混合溶剂)洗脱,各组分则先后被洗出。分段定量收集洗脱液(
4、elute),用薄层色谱检查各流份中的化学成分组成,相同成分合并,回收溶剂。含单一色点的部分用合适的溶剂重结晶,收集结晶。仍为混合物的部分进一步寻找分离方法进行分离。
图3-3 洗脱
(二)湿柱
1. 湿法装柱:
将吸附剂加入合适量的色谱最初使用的洗脱剂调成稀糊状,先把下口放好棉花的色谱柱下口打开,用一长玻璃棒顶住棉花,然后徐徐将制好的稀糊浆倒入色谱柱。注意整个操作要慢,不要将气泡压入吸附剂中,而且要始终保持吸附剂上面有溶剂,切勿流干。最后让吸附剂自然下沉。当洗脱剂刚好覆盖吸附剂平面时,关紧下口活塞。
图3-4 用湿法装好的色谱柱
5、
2. 湿法上样:
把被分离的物质溶在少量色谱最初使用的洗脱剂中,小心加在吸附剂上层,注意保持吸附剂上表面仍为水平面,打开下口,待液面正好流至与吸附剂上表面一致时,在上面撒一层细砂。关紧柱塞。
图3-5 湿法上样
3. 洗脱:
在装好吸附剂的色谱柱中缓缓加入洗脱剂,进行梯度(或固定比例的混合溶剂)洗脱,各组分则先后被洗出。分段定量收集洗脱液(elute),用薄层色谱检查各流份中的化学成分组成,相同成分合并,回收溶剂。含单一色点的部分用合适的溶剂重结晶,收集结晶。仍为混合物的部分进一步寻找分离方法
6、进行分离。
四、实验操作
1. 干法装柱:取30 × 2.5 cm玻璃柱一根,底端放一片棉花以防硅胶漏出,打开下口,装入30g硅胶,轻敲均匀后,待用。
2. 伴样:取槐米提取物600 mg,用8 ml甲醇溶解后吸附在2g硅胶(100-200目,柱色谱用)上,在60℃水浴上挥去溶剂,研细制成供柱色谱用样品。
3. 干法上样:在准备好的柱色谱上加入样品,轻敲,并盖一层与样品等高的保护硅胶,上部最好放一片棉花,以免加洗脱剂时砸坏硅胶。
4. 洗脱:用选择好的溶剂洗脱系统CHCl3-MeOH-HCOOH(75 : 25 : 0.5)洗脱,用量约80-100 ml。在日光下和紫外灯下观察,用记号笔在玻璃柱上画出芦丁色带,用玻璃棒或钢铲取出色带,在水浴上挥干溶剂,置于装有滤纸的三角漏斗中,用约30 ml 95%乙醇洗脱,回收乙醇至2-5 ml,放置,析晶。用玻璃漏斗抽滤得到结晶,即芦丁纯品。
5. 产品检识:用硅胶或聚酰胺薄层色谱检查柱色谱产品的纯度。
具体操作见薄层色谱项下。
五、习题
1. 柱色谱按原理分为几类?
2. 简述柱色谱的操作程序。