薄层色谱(Thin Layer Chromatography)常用TLC表示,又称薄层层析,属于固-液吸附色谱。是近年来发展起来的一种微量、快速而简单的色谱法,它兼备了柱色谱和纸色谱的优点。一方面适用于小量样品(几到几十微克,甚至0.01μg)的分离;另一方面若在制作薄层板时,把吸附层加厚,将样品点成一条线,则可分离多达500mg的样品。因此又可用来精制样品。故此法特别适用于挥发性较小或在较高温度易发生变化而不能用气相色谱分析的物资。此外,在进行化学反应时,常利用薄层色谱观察原料斑点的逐步消失来判断反应是否完成。
薄层色谱是在被洗涤干净的玻板(10*3cm左右)上均匀的涂一层吸附剂或支持剂,带干燥、活化后将样品溶液用管口平整的毛细管滴加于离薄层板一端约1cm处的起点线上,凉干或吹干后置薄层板于盛有展开剂的展开槽内,浸入深度为0.5cm。待展开剂前沿离顶端约1cm附近时,将色谱板取出,干燥后喷以显色剂,或在紫外灯下显色。
注意事项:
1铺制薄层板:铺板用的匀浆不宜过稠或过稀:过稠,板容易出现拖动或停顿造成的层纹;过稀,水蒸发后,板表面较粗糙。匀浆配比一般是硅胶G:水=1:2~3,硅胶G:羧甲基纤维素钠水溶液=1:2。研磨匀浆的时间,根据经验来定,与空气湿度有关,一般通过拿起研棒时匀浆下滴的情况来判断,越稠越难下滴。匀浆的稀稠除影响板的平滑外,也影响板涂层的厚度,进一步影响上样量。涂层薄,点样易过载;涂层厚,显色不那么明显。通常,板的质量对薄层鉴别的影响不是很大,影响最大的是展开剂的配制和展开系统的饱和。 2点样:尽量用小的点样管。如果有足够的耐性,最好只用1微升的点样管。这样,点的斑点较小,展开的色谱图分离度好,颜色分明。样品溶液的含水量越小越好,样品溶液含水量大,点样斑点扩散大。样品溶液的溶剂一般是无水乙醇、甲醇、氯仿、乙酸乙酯。点好样的薄层板用电吹风的热风吹干或放入干燥器里晾干。 薄层色谱用于定量时,点样是最主要的误差来源。 供试液的溶剂均有不同程度的洗脱力,所以在点样的同时,样品在原点就可是成环形展开,原点直径的扩散促进了这种展开,Kaiser称之为“上样环形色谱效应”。如果样品在溶剂中的溶解度很大,原点将变成空心环。这种效应对随后的先行展开造成很不利的影响。 供试液的溶剂在原点的残留,也会改变展开的选择性,特别是供试液的溶剂与展开剂的极性相差较大时更明显。再者,亲水性溶剂残留在原点吸收大气中的水分(特别在高湿度环境)对色谱的影响也不可低估。因此点样时的同步干燥或继后干燥以除去原点残存的溶剂是需要的。但应尽可能避免高温加热,如用吹风筒加热,样品变为固态后,部分或全部强烈的吸附在吸附剂的颗粒上,而促进了硅胶的有催化作用的活性表面故态化学反应,导致样品的变性(尤其热不稳定物质),至少移动相在展开时对这部分样品的溶解速度比移动速度慢得多而形成拖尾(斑点拖尾的原因之一)。
3 展开剂配制 选择合适的量器把各组成溶剂移入分液漏斗,强烈振摇使混合液充分混匀,放置,如果分层,取用体积大的一层作为展开剂。绝对不应该把各组成溶液倒入展开缸,振摇展开缸来配制展开剂。混合不均匀和没有分液的展开剂,会造成层析的完全失败。各组成溶剂的比例准确度对不同的分析任务有不同的要求,尽量达到实验室仪器的最高精确度,比如:取1ml的溶剂,应使用1ml的单标移液管,移液管应符合计量认证要求,尽管多数时候这不是必须的。 4 展开系统的饱和 一般使用的是双槽的展开缸,一槽用来放展开剂,另一槽可加入氨水或硫酸。把待展开的板放入两槽间的平台,斜架着,盖上展开缸的盖子。让展开剂的蒸气充满展开缸,并使薄层板吸附蒸气达到饱和,防止边沿效应,饱和时间在半个小时左右。展开时难免要打开盖子把薄层板放入展开剂中,不过对薄层板与蒸气的吸附平衡影响不大,当然动作应该尽量轻、快。 5 温湿度的控制 温湿度对薄层影响都很大。不冻结的前提下,通常温度越低分离越好,较难的分离需在低温下分离,例如人参皂苷。湿度的影响,估计主要是影响薄层板的吸附能力,导致选择性(容量因子)的变化,湿度应根据实际情况确定。温度控制使用空调器或冰柜,湿度控制是通过在另一展开槽放置相应浓度的硫酸。 6 TLC通用显色方法 通用显色方法主要有: 1、紫外照射法:方便、不破坏样品; 2、碘蒸气法:通用性强,与紫外法结合灵敏度高于该两法单独使用; 3、荧光试剂:制造荧光背景,使原来紫外下无荧光物质被鉴别,有荧光物质更明显; 4、硫酸溶剂:对绝大多数有机物有效,但有破坏性。
薄层色谱法是一种吸附薄层色谱分离法,它利用各成分对同一吸附剂吸附能力不同,使在流动相(溶剂)流过固定相(吸附剂)的过程中,连续的产生吸附、解吸附、再吸附、再解吸附,从而达到各成分的互相分离的目的。
薄层层析可根据作为固定相的支持物不同,分为薄层吸附层析(吸附剂)、薄层分配层析(纤维素)、薄层离子交换层析(离子交换剂)、薄层凝胶层析(分子筛凝胶)等。一般实验中应用较多的是以吸附剂为固定相的薄层吸附层析。
吸附是表面的一个重要性质。任何两个相都可以形成表面,吸附就是其中一个相的物质或溶解于其中的溶质在此表面上的密集现象。在固体与气体之间、固体与液体之间、吸附液体与气体之间的表面上,都可能发生吸附现象。
物质分子之所以能在固体表面停留,这是因为固体表面的分子(离子或原子)和固体内部分子所受的吸引力不相等。在固体内部,分子之间相互作用的力是对称的,其力场互相抵消。而处于固体表面的分子所受的力是不对称的,向内的一面受到固体内部分子的作用力大,而表面层所受的作用力小,因而气体或溶质分子在运动中遇到固体表面时受到这种剩余力的影响,就会被吸引而停留下来。吸附过程是可逆的,被吸附物在一定条件下可以解吸出来。在单位时间内被吸附于吸附剂的某一表面积上的分子和同一单位时间内离开此表面的分子之间可以建立动态平衡,称为吸附平衡。吸附层析过程就是不断地产生平衡与不平衡、吸附与解吸的动态平衡过程。
例如用硅胶和氧化铝作支持剂,其主要原理是吸附力与分配系数的不同,使混合物得以分离。当溶剂沿着吸附剂移动时,带着样品中的各组分一起移动,同时发生连续吸附与解吸作用以及反复分配作用。由于各组分在溶剂中的溶解度不同,以及吸附剂对它们的吸附能力的差异,最终将混合物分离成一系列斑点。如作为标准的化合物在层析薄板上一起展开,则可以根据这些已知化合物的Rf值(后面介绍Rf值)对各斑点的组分进行鉴定,同时也可以进一步采用某些方法加以定量。
铺板用的匀浆不宜过稠或过稀:过稠,板容易出现拖动或停顿造成的层纹;过稀,水蒸发后,板表面较粗糙。
匀浆配比一般是硅胶G:水=1:2~3,硅胶G:羧甲基纤维素钠水溶液=1:2。研磨匀浆的时间,根据经验来定,与空气湿度有关,一般通过拿起研棒时匀浆下滴的情况来判断,越稠越难下滴。
匀浆的稀稠除影响板的平滑外,也影响板涂层的厚度,进一步影响上样量。涂层薄,点样易过载;涂层厚,显色不那么明显。
通常,板的质量对薄层鉴别的影响不是很大,影响最大的是展开剂的配制和展开系统的饱和。 点样 尽量用小的点样管。
如果有足够的耐性,最好只用1微升的点样管。 这样,点的斑点较小,展开的色谱图分离度好,颜色分明。
样品溶液的含水量越小越好,样品溶液含水量大,点样斑点扩散大。样品溶液的溶剂一般是无水乙醇、甲醇、氯仿、乙酸乙酯。
点好样的薄层板用电吹风的热风吹干或放入干燥器里晾干。 展开剂配制 选择合适的量器把各组成溶剂移入分液漏斗,强烈振摇使混合液充分混匀,放置,如果分层,取用体积大的一层作为展开剂。
绝对不应该把各组成溶液倒入展开缸,振摇展开缸来配制展开剂。混合不均匀和没有分液的展开剂,会造成层析的完全失败。
各组成溶剂的比例准确度对不同的分析任务有不同的要求,尽量达到实验室仪器的最高精确度,比如:取1ml的溶剂,应使用1ml的单标移液管,移液管应符合计量认证要求,尽管多数时候这不是必须的。 展开系统的饱和 一般使用的是双槽的展开缸,一槽用来放展开剂,另一槽可加入氨水或硫酸。
把待展开的板放入两槽间的平台,斜架着,盖上展开缸的盖子。让展开剂的蒸气充满展开缸,并使薄层板吸附蒸气达到饱和,防止边沿效应,饱和时间在半个小时左右。
展开时难免要打开盖子把薄层板放入展开剂中,不过对薄层板与蒸气的吸附平衡影响不大,当然动作应该尽量轻、快。 温湿度的控制 温湿度对薄层影响都很大。
不冻结的前提下,通常温度越低分离越好,较难的分离需在低温下分离,例如人参皂苷。湿度的影响,估计主要是影响薄层板的吸附能力,导致选择性(容量因子)的变化,湿度应根据实际情况确定。
温度控制使用空调器或冰柜,湿度控制是通过在另一展开槽放置相应浓度的硫酸。 显色 喷显色剂显色最重要是有好的雾化器。
薄层层析(TLC) 1 【含义】薄层层析是将吸附剂或者支持剂(有时加入固化剂)均匀地铺在一块玻璃上,形成薄层。
把欲分离的样品点在薄层上,然后用适宜的溶剂展开,使混合物得以分离的方法。由于层析在薄层上进行故而得名。
2 【应用】薄层层析是一种微量、快速的层析方法。 它不仅可以用于纯物质的鉴定,也可用于混合物的分离、提纯及含量的测定。
还可以通过薄层层析来摸索和确定柱层析时的洗脱条件。 3 【分类】根据分离的原理不同,薄层层析可以分为两类:用吸附剂铺成的薄层所进行的层析为吸附薄层层析;用纤维素粉、硅胶、硅藻土为支持剂铺成的薄层,属于分配薄层层析。
薄层层析中以吸附薄层为多用,吸附薄层中常用的吸附剂为氧化铝和硅胶。 4 【原理1】吸附薄层主要是利用吸附剂对样品中各成分吸附能力不同,及展开剂对它们的解吸附能力的不同,使各成分达到分离。
吸附作用主要由于物体表面作用力、氢键、络合、静电引力、范德华力等产生。 吸附强度决定于吸附剂的吸附能力,还受被吸附成分的性质影响,更与展开剂的性质有关。
5【原理2】分配薄层层析的原理是,用极性溶剂吸苷在固体支持剂上所形成的混合物,铺成薄层(或装柱),然后活化、点样(或上样),再用极性较弱的展开剂(或洗脱剂)进行展开。 在展开过程中,各成分在固定相和流动相之间作连续不断的分配。
由于各成分在两相间的分配系数不同,因而可以达到相互分离的目的。 6【图例】层析硅胶 。
薄层色谱法,系将供试品溶液点样于薄层板上,经展开、检视后所得的色谱图,与适宜的对照物按同法所得的色谱对比,用于药品的鉴别或杂质检查的方法。
1。仪器与材料 (1)薄层板 自制薄层板玻板要求光滑、平整,洗净后不附水珠,晾干。
最常用的固定相有硅胶G、硅胶GF254、硅胶H和硅胶HF254,其次有硅藻土、硅藻土G、氧化铝、氧化铝G、微晶纤维素、微晶纤维素F254等。 其颗粒大小,一般要求直径为5~40μm。
薄层涂布,一般可分为无黏合剂和含黏合剂两种;前者系将固定相直接涂布于玻板上,后者系在固定相中加入一定量的黏合剂,一般常用10%~15%煅石膏(CaSO4·2H2O在140℃加热4小时),混匀后加水适量使用,或用羧甲基纤维素钠水溶液(0。 2%~0。
5%)适量调成糊状,均匀涂布于玻板上。使用涂布器涂布应能使固定相在玻板上涂成一层符合厚度要求的均匀薄层。
市售薄层板分普通薄层板和高效薄层板,如硅胶薄层板、硅胶GF254薄层板、聚酰胺薄膜和铝基片薄层板等。 (2)点样器同纸色谱法项下。
(3)展开容器应使用适合薄层板大小的玻璃制薄层色谱展开缸,并有严密的盖子,底部应平整光滑,或有双槽。 (4)显色剂见各品种项下规定。
可采用喷雾显色、浸渍显色或置碘蒸气中显色,检出斑点。 (5)显色装置喷雾显色要求用压缩气体使显色剂呈均匀细雾状喷出;浸渍显色可用专用玻璃器械或用适宜的玻璃缸代用;蒸气熏蒸显色可用双槽玻璃缸或适宜大小的干燥器代替。
(6)检视装置为装有可见光、短波紫外光(254nm)、长波紫外光(365nm)光源及相应滤片的暗箱,可附加摄像设备供拍摄图像用,暗箱内光源应有足够的光照度。 2。
操作方法 (1)薄层板制备 自制薄层板除另有规定外,将1份固定相和3份水在研钵中向一方向研磨混合,去除表面的气泡后,倒入涂布器中,在玻板上平稳地移动涂布器进行涂布(厚度为0。 2~0。
3mm),取下涂好薄层的玻板,置水平台上于室温下晾干后,在110℃活化30分钟,即置有干燥剂的干燥箱中备用。使用前检查其均匀度(可通过透射光和反射光检视)。
市售薄层板临用前一般应在110℃活化30分钟。聚酰胺薄膜不需活化。
铝基片薄层板可根据需要剪裁,但须注意剪裁后的薄层板底边的硅胶层不得有破损。 如在贮放期间被空气中杂质污染,使用前可用适宜的溶剂在展开容器中上行展开预洗,110℃活化后,放干燥器中备用。
(2)点样除另有规定外,用点样器点样于薄层板上,一般为圆点,点样基线距底边2。0cm,样点直径为2~4mm,点间距离可视斑点扩散情况以不影响检出为宜,一般为1。
0~2。0cm。
点样时必须注意勿损伤薄层板表面。 (3)展开展开缸如需预先用展开剂饱和,可在缸中加入足够量的展开剂,并在壁上贴两条与缸一样高、宽的滤纸条,一端浸入展开剂中,密封顶盖,使系统平衡或按各品种正文规定操作。
[医学教育 网搜集整理 ] 将点好样品的薄层板放入展开缸的展开剂中,浸入展开剂的深度为距薄层板底边0。 5~1。
0cm(切勿将样点浸入展开剂中),密封顶盖,待展开至规定距离(一般为10~15cm),取出薄层板,晾干,按各品种项下的规定检测。 展开可以向一个方向进行,即单向展开;也可以进行双向展开,即先向一个方向展开,取出,待展开剂完全挥发后,将薄层板转动90°,再用原展开剂或另一种展开剂进行展开;亦可多次展开。
(4)显色与检视荧光薄层板可用荧光猝灭法;普通薄层板,如有色物质可直接检视;无色物质可用物理或化学方法检视。物理方法是检出斑点的荧光颜色及强度;化学方法一般用化学试剂显色后,立即覆盖同样大小的玻板,检视。
3。系统适用性试验来源: 按各品种项下要求对检测方法进行系统适用性试验,检测斑点的检测灵敏度、比移值(Rf)和分离效能应符合规定。
(1)检测灵敏度系指杂质检查时,采用对照溶液稀释若干倍的溶液与供试品溶液和对照溶液在规定的色谱条件下,在同一块薄层板上点样、展开、检视,前者应显示清晰的斑点。 (2)比移值(Rf)系指从基线至展开斑点中心的距离与从基线至展开剂前沿的距离的比率。
可用计算供试品溶液主斑点与对照品溶液主斑点的比移值进行比较,或用比移值来说明主斑点或杂质斑点的位置。 (3)分离效能鉴别时,对照品与结构相似的药物对照品制成的混合对照溶液应显示两个清晰分离的斑点。
杂质检查时,杂质对照品用供试品自身稀释对照溶液或同品种对照品溶液溶解制成的混合对照溶液应显示两个清晰分离的斑点,或待测成分与相邻的杂质斑点应清晰分离。 4.测定法来源:考试大 (1)鉴别可采用与同浓度的对照品溶液,在同一块薄层板上点样、展开与检视,供试品溶液所显主斑点的颜色(或荧光)与位置(Rf)应与对照品溶液的主斑点一致,而且主斑点的大小与颜色的深浅也应大致相同。
或采用供试品溶液与对照品溶液等体积混合,医学 教育 网搜集整理 应显示单一、紧密的斑点;或选用与供试品化学结构相似的药物对照品与供试品溶液的主斑点比较,两者Rf应不同;或将上述两种溶液等体积混合,应显示两个清晰分离的斑点。 (2)杂质检查可采用杂质对照品法、供试。
薄层色谱法,系将适宜的吸附剂或载体涂布于玻璃板、塑料或铝基片上,成一均匀薄层。
待点样、展开后,与适宜的对照物按同法在同板上所得的色谱图对比,并可用薄层扫描仪进行扫描,用以进行药品的鉴别,杂质检查或含量测定的方法。 1。
仪器与材料 (1) 玻板 除另有规定外,用10cm*10cm,10cm*15cm,20cm*10cm或20cm*20cm的规格,要求光滑、平整,洗净后不附水珠,晾干。 (2) 吸附剂或载体 最常用的有硅胶G、硅胶GF、硅胶H、硅胶HF,其次有硅藻土、硅藻土G、氧化铝、氧化铝G、微晶纤维素、微晶纤维素F等。
其颗粒大小一般要求直径为10~40μm。薄层涂布,除另有规定外,一般可分无粘合剂和含粘合剂两种;前者系将吸附剂或载体直接涂布于玻璃板上,后者系在吸附剂或载体中加入一定量的粘合剂,一般常用10%~15%煅石膏(CaSO4·2H2O在 140℃烘4小时),混匀后加水适量使用,或用羧甲基纤维素钠水溶液(0。
2%~0。5%)适量调成糊状,均匀涂布于玻璃板上。
也有含一定改性剂如荧光剂或缓冲液等的薄层。 (3) 涂布器 应能使吸附剂或载体在玻璃板上手工或自动涂成一层符合厚度要求的均匀薄层。
(4) 点样器 一般采用微升毛细管或与之相应的点样器材。 (5)展开室 可用适合薄层板大小的专用玻璃缸,底部平底或有双槽,盖子须密闭。
2。操作方法 (1) 薄层板制备 除另有规定外,将吸附剂1份和水3份在研钵中向一方向研磨混合,去除表面的气泡后,倒入涂布器中,在玻板上平稳地移动涂布器进行涂布(厚度为 0。
25~0。5mm),取下涂好薄层的玻板,于室温下,置水平台上晾干,在反射光及透射光下检视,表面应均匀,平整,无麻点、无气泡、无破损及污染,于 110℃烘30分钟,冷却后立即使用或置干燥箱中备用。
或用商品预制板。 (2) 点样 除另有规定外,用点样器点样于薄层板上,一般为圆点,点样基线距底边1。
0~1。5cm,样点直径一般不大于3mm,点间距离可视斑点扩散情况以不影响检出为宜。
点样时必须注意勿损伤薄层表面。 (3) 展开 将点好样品的薄层板放入展开缸的展开剂中,浸入展开剂的深度为距原点5mm为宜,密封,待展开至规定距离,除另有规定外,一般为8~15cm,取出薄层板,晾干,按正文项下的规定检测。
展开缸如需预先用展开剂预平衡,可在缸中加入适量的展开剂,必要时并在壁上贴二条与缸一样高、宽的滤纸条,一端浸入展开剂中,盖严,使展开缸平衡或按正文规定操作。 (4) 如需用薄层扫描仪对色谱进行扫描供鉴别、检查或定量,则可用薄层扫描法。
3。 薄层扫描法 系指用一定波长的光照射在薄层板上,对薄层色谱有吸收紫外光或可见光的斑点,或经激发后能发射出荧光的斑点进行扫描,将扫描得到的图谱及积分数据用于药品的鉴别,杂质检查或含量测定。
除另有规定外,薄层扫描方法可根据各种薄层扫描仪的结构特点及使用说明,结合具体情况,选择反射方式,采用吸收法,或荧光法,用双波长或单波长扫描。 测定方法有内标法及外标法,由于影响薄层扫描结果的因素很多,故薄层扫描定量测定应在保证供试品斑点的量在校正曲线的线性范围内的情况下,与对照品同板点样,展开,扫描,测量和计算。
用外标法测定时,若对照品各数据点在校正曲线上呈一通过原点的直线时,可用一点法校正,如不通过原点通常宜采用二点法校正,必要时用多点法校正。 含量测定时,供试品溶液和对照品溶液应交叉点于同一薄层板上,供试品点样不得少于4个,对照品每一浓度不得少于2个,薄层扫描定量用的对照品纯度应符合含量测定用对照品的要求。
物质分子之所以能在固体表面停留,这是因为固体表面的分子(离子或原子)和固体内部分子所受的吸引力不相等。
在固体内部,分子之间相互作用的力是对称的,其力场互相抵消。而处于固体表面的分子所受的力是不对称的,向内的一面受到固体内部分子的作用力大,而表面层所受的作用力小,因而气体或溶质分子在运动中遇到固体表面时受到这种剩余力的影响,就会被吸引而停留下来。
吸附过程是可逆的,被吸附物在一定条件下可以解吸出来。在单位时间内被吸附于吸附剂的某一表面积上的分子和同一单位时间内离开此表面的分子之间可以建立动态平衡,称为吸附平衡。
吸附层析过程就是不断地产生平衡与不平衡、吸附与解吸的动态平衡过程。
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