薄层层析溶剂/展开剂/显色剂的选择配制及注意事项
互联网
18651
- 相关专题
- 薄层层析（TLC）技术
1.方法原理
(1)流动相利用毛细管力带着样品穿过固定相。
(2) 样品与固定相的相互作用是指组份在移行过程中由于偶极 - (诱导) - 偶极相互作用，
氢键和范德华力的作用而产生不同程度的延缓、吸附、分散、离子交换和络合等分离机理。
2.溶剂
使用的溶剂必须是“分析纯”或“色谱纯”，溶剂组成采用体积量比(如正丁醇 - 冰乙酸 - 水= 4：1：1，V/V/V)，或者绝对量(如18ml 甲苯 + 2 ml 甲醇)。其总量应足以使TLC /HPTLC 板的浸入深度约为5mm。展开剂要求新鲜配制，不要多次反复使用,如需分层，则按要求放置分层后取需要的一相(上层或下层)，备用。
一、溶剂选择规则：
1、 考虑分离成分的极性、溶解度、吸附度。
2、 先加入极性较小的溶剂，若不容再加入少量极性大的溶剂
3、 一般根据相似相溶原则，需要注意，极性相差大的不混溶。
4、 混合溶剂通常使用一个高极性和低级性溶剂组成的混合溶剂。
5、 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。
6、 一般把两种溶剂混合时,采用高极性/低极性的体积比为1/3的混合溶剂,如果有分开的迹象,再调整比例(或者加入第三种溶剂),达到最佳效果;如果没有分开的迹象(斑点较“拖”)，最好是换溶剂。
二、展开剂的选择条件：
① 对的所需成分有良好的溶解性; ②可使成分间分开;
② 待测组分的Rf在0.2~0.8之间，定量测定在0.3～0.5之间;
③ 不与待测组分或吸附剂发生化学反应; ⑤沸点适中，黏度较小;
⑥展开后组分斑点圆且集中; ⑦混合溶剂最好用新鲜配制。
三、溶剂极性参数表
环已烷 :-0.2、石油醚(Ⅰ类，30~60℃)、石油醚(Ⅱ类，60~90℃)、正已烷:0.0、甲苯:2.4、二甲苯:2.5、苯:2.7、二氯甲烷:3.1、异丙醇:3.9、正丁醇:3.9、四氢呋喃:4.0、氯仿:4.1、乙醇:4.3、乙酸乙酯:4.4、甲醇:5.1、丙酮:5.1、乙腈:5.8、乙酸:6.0、水:10.2
1、一般来说，弱极性溶剂体系的基本两相由正己烷和水组成，再根据需要加入甲醇、乙醇，乙酸乙酯来调节溶剂系统的极性，以达到好的分离效果，适合于生物碱、黄酮、萜类等的分离;
2、中等极性的溶剂体系由氯仿和水基本两相组成，由甲醇、乙醇，乙酸乙酯等来调节，适合于蒽醌、香豆素，以及一些极性较大的木脂素和萜类的分离;
3、强极性溶剂，由正丁醇和水组成，也靠甲醇、乙醇，乙酸乙酯等来调节，适合于极性很大的生物碱类化合物的分离。
四、展开剂的选择
物质分子 化学结构中，通常由较极性部分和非极性部分两部分。例如下面以苯丙烷为极性小部分，随着极性基团部分的增加，总体的极性就增加，展开剂极性也增加了。
以下分开讨论不同化合物极性情况及其对应的展开剂。
1、类极性较小的挥发性物质
冰片：石油醚(30～60℃)—醋酸乙酯(17:3)、 厚朴酚：苯-醋酸乙酯(9:1.5)、
α-香附酮：苯-醋酯乙酯-冰醋酸(92:5:5)、 丹皮酚：环己烷-醋酸乙酯(3:1)，
结论：以石油醚、正构烷和苯为体积百分数比较大的溶剂，通常起溶解和分离化合物的作用，而用醋酸乙酯为调节Rf(比移值)的溶剂。为了减少拖尾之类其他相似相溶原则以外的影响，适当加入添加剂，如有机酸或者有机碱。
2、类极性较小的不挥发性物质
β -谷甾醇：环己烷-醋酸乙酯-甲醇(6:2.5:1)或者环己烷-丙酮(5:2)、
熊果酸：甲苯-醋酸乙酯-冰醋酸(12:4:0.5)、 齐墩果酸：氯仿-甲醇(40:1)、
猪去氧胆酸：氯仿-乙醚-冰醋酸(2:2:1)、
大黄素：苯—醋酸乙酯—甲醇(15:2:0.2)或者苯—乙醇(8:1)、
丹参酮ⅡA：苯-醋酸乙酯-甲酸(40:25:4)、 穿心莲内酯：氯仿-无水乙醇(9:1)
靛玉红、靛蓝氯仿-乙醇(9:1)或者苯-氯仿-丙酮(5:4:1)
结论：这类物质展开剂极性比极性较小的挥发性物质洗脱力强一些，因为这类物质极性小的母核大，而极性大的基团通常可以形成氢键，比如羧酸、羟基。以上物质，母核分子量减小、母核结构中不饱和健的增加(尤其是出现苯环)，极性基团的增加，都使极性增加，展开剂极性也增大。。这个范围内的物质很多，一般展开剂大百分数的溶剂可以从环己烷—〉甲苯—〉二甲苯—〉苯—〉氯仿的顺序，按照极性要求选择。这里注意，异丙醇、正丁醇极性指数也比较小，在这范围的化合物很少用，因为粘性大、展开慢，造成斑点扩散;另外，羟基的氢键作用力也有不利。调节Rf值的溶剂，从醋酸乙酯—〉甲醇—〉丙酮—〉乙醇。挥发性物质也有很多带羰基、羟基的，但从它的挥发性就可以明白，分子间作用力不强，另外，母核与石油醚、正构烷和苯的结构差异小，估计更容易脱离硅胶吸附，更快进入溶剂中，而不需要通过提高展开剂的极性。
由于存在糖的多羟基结构，苷元的结构影响变小。展开剂中使用极性大的有机溶剂(氯仿、醋酸乙酯、甲醇、正丁醇)和水。乙酸和甲酸的使用，一方面增大展开剂极性，另外也可以抑制硅胶羟基的作用，减少拖尾。由于混溶性和硅胶耐酸能力的限制，水和酸的使用是有限度的。
3、类极性大的小分子 有机酸：
没食子酸：氯仿-醋酸乙酯-甲酸(5:4:1)、阿魏酸、咖啡酸、菊苣酸、绿原酸、异绿原酸。例如下面以苯丙烷为极性小部分，随着极性基团部分的增加，总体的极性就增加，展开剂极性也增加了。依次为肉桂酸、阿魏酸、咖啡酸、菊苣酸、绿原酸。相应展开剂分别为：正己烷—乙醚—冰醋酸(5:5:0.1)、苯-冰醋酸-甲醇(30:1:3)、氯仿-甲醇-甲酸(9:1: 0.5)、石油醚-乙酸乙酯-甲酸(3:6: 1)、醋酸丁酯-甲酸-水(7:2.5:2.5)。
结论：
这类物质多数是苯乙烯母核的，这个结构的极性本身比较大，另外有酚羟基和羧酸基团，个别有多羟基配基。皂苷的展开剂差不多，极性大。注意甲酸通常指的是浓度85%左右的，含有水。
4、类含氮有机物：
盐酸小檗碱：苯-醋酸乙酯-甲醇-异丙醇-浓氨试液(12：6：3：3：0.6)(氨蒸气饱和)或正丁醇-冰醋酸-水(7:1:2)、
麻黄碱：氯仿-甲醇-浓氨试液(20:5:0.5)或正丁醇-冰醋酸-水(8:2:1)
甘草酸铵：醋酸乙酯-甲酸-冰醋酸-水(15:1:1:2)。
结论分析：由于NH2硅醇基的作用很强，在强极性展开剂加有机酸、有机碱扫尾。对于极性化合物，使用正丁醇对斑点扩散影响较小，因为化合物和硅胶的作用强。
当被分离物质为弱极性物质，一般选用弱极性溶剂为洗脱剂;被分离物质为强极性成分，则须选用极性溶剂为洗脱剂。如果对某一极性物质用吸附性较弱的吸附剂(如以硅藻土或滑石粉代替硅胶)，则洗脱剂的极性亦须相应降低。
3.TLC的通用显色方法
理想的显色希望灵敏度高，斑点颜色稳定、斑点与背景间的对比度好，斑点的大小及颜色的深度与物质的量成正比，在样品组成并不完全已知的情况下，通用显色方法显得尤为重要，通用显色方法主要有：
E/m T2K gV"p Fg4244131、紫外照射法：方便、不破坏样品;
Pl o;E r"m‑z s? d T$V4244132、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;
$b8M"}?(P [+e4244133、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;小木虫学术博客 JM0D6{Rf;r
4、硫酸溶剂：对绝大多数有机物有效，但有破坏性。
4.薄层层析和纸色谱操作注意事项
1、点样 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2mm,点间距离可视斑点扩散情况以不影响检出为宜。若因样品溶液太稀，可重复点样，但应待前次点样的溶剂挥发后方可重新点样，以防样点过大，造成拖尾、扩散等现象，而影响分离效果。点样时必须注意勿损伤薄层表面
2、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(一般为8～15cm)，取出薄层板，晾干，待检测。
注：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，密闭，一般保持15-30分钟。
3、显色与检视 供试品含有可见光下有颜色的成分可直接在日光下检视，也可用喷雾法或浸渍法以适宜的显色剂显色，或加热显色，在日光下检视。有荧光的物质或遇某些试剂可激发荧光的物质可在356nm紫外光灯下观察荧光色谱。对于可见光下无色，但在紫外光下有吸收的成分可用带有荧光剂的硅胶板(如GF254板)，在254nm紫外光灯下观察荧光板面上的荧光猝灭物质形成的色谱。
把我的祖传秘方告诉你吧
PE(60-90)EtAc/PE=1:2 EtAc/PE/AcOH=15:5:1 EtAc/AcOH/n-Butanol/H2O=2:1:1:1
8年来我用这四种体系,没有出现过什么问题.我一直在用的是乙酸乙酯：环已烷，不断调节比例，直到有满意的Rf值，有拖尾时可能要加酸或碱，我一般乙酸和三乙胺。
我用了好几年了，都还好。不妨一试!
铺板
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。
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。
| solvent | polarity | Viscosity(cp20℃) | Boiling point(℃) | UV cutoff(nm) |
| i-pentane(戊烷) | 0.00 | -- | 30 | -- |
| n-pentane | 0.00 | 0.23 | 36 | 210 |
| Petroleum ether(石油醚) | 0.01 | 0.30 | 30-60 | 210 |
Hexane(己烷) |
0.06 | 0.33 | 69 | 210 |
| Cyclohexane(环己烷) | 0.10 | 1.00 | 81 | 210 |
| Isooctane(异辛烷) | 0.10 | 0.53 | 99 | 210 |
| Trifluoroacetic acid(三氟乙酸) | 0.10 | -- | 72 | -- |
Trimethylpentane(三甲基戊烷) |
0.10 | 0.47 | 99 | 215 |
Cyclopentane(环戊烷) |
0.20 | 0.47 | 49 | 210 |
n-heptane(庚烷) |
0.20 | 0.41 | 98 | 200 |
Butyl chloride(丁基氯; 丁酰氯) |
1.00 | 0.46 | 78 | 220 |
Trichloroethylene(三氯乙烯; 乙炔化三氯) |
1.00 | 0.57 | 87 | 273 |
| Carbon tetrachloride(四氯化碳) | 1.60 | 0.97 | 77 | 265 |
Trichlorotrifluoroethane(三氯三氟代乙烷) |
1.90 | 0.71 | 48 | 231 |
i-propyl ether(丙基醚; 丙醚) |
2.40 | 0.37 | 68 | 220 |
| Toluene(甲苯) | 2.40 | 0.59 | 111 | 285 |
| p-xylene(对二甲苯) | 2.50 | 0.65 | 138 | 290 |
Chlorobenzene(氯苯) |
2.70 | 0.80 | 132 | -- |
o-dichlorobenzene(领二氯苯) |
2.70 | 1.33 | 180 | 295 |
Ethyl ether(二乙醚; 醚) |
2.90 | 0.23 | 35 | 220 |
| Benzene(苯) | 3.00 | 0.65 | 80 | 280 |
Isobutyl alcohol(异丁醇) |
3.00 | 4.70 | 108 | 220 |
Methylene chloride(二氯甲烷) |
3.40 | 0.44 | 40 | 245 |
Ethylene dichloride(二氯化乙烯) |
3.50 | 0.79 | 84 | 228 |
n-butanol(丁醇) |
3.90 | 2.95 | 117 | 210 |
| n-butyl acetate(醋酸丁酯; 乙酸丁酯) | 4.00 | --- | 126 | 254 |
n-propanol(丙醇) |
4.00 | 2.27 | 98 | 210 |
| Methyl isobutyl ketone() | 4.20 | -- | 119 | 330 |
Tetrahydrofuran( 四氢呋喃) |
4.20 | 0.55 | 66 | 220 |
| ethanol | 4.30 | 1.20 | 79 | 210 |
| Ethyl acetate | 4.30 | 0.45 | 77 | 260 |
i-propanol(丙醇) |
4.30 | 2.37 | 82 | 210 |
| Chloroform(氯仿) | 4.40 | 0.57 | 61 | 245 |
Methyl ethyl ketone(甲基乙基酮) |
4.50 | 0.43 | 80 | 330 |
| Dioxane(二恶烷; 二氧六环; 二氧杂环己烷) | 4.80 | 1.54 | 102 | 220 |
| Pyridine(吡啶) | 5.30 | 0.97 | 115 | 305 |
| Acetone(丙酮) | 5.40 | 0.32 | 57 | 330 |
Nitromethane(硝基甲烷) |
6.00 | 0.67 | 101 | 380 |
Acetic acid(乙酸) |
6.20 | 1.28 | 118 | 230 |
| Acetonitrile(乙腈) | 6.20 | 0.37 | 82 | 210 |
| Aniline(苯胺) | 6.30 | 4.40 | 184 | -- |
Dimethyl formamide(二甲基甲酰胺) |
6.40 | 0.92 | 153 | 270 |
| Methanol() | 6.60 | 0.60 | 65 | 210 |
Ethylene glycol(乙二醇) |
6.90 | 19.90 | 197 | 210 |
| Dimethyl sulfoxide() | 7.20 | 2.24 | 189 | 268 |
| water | 10.20 | 1.00 | 100 | 268 |
| 化合物名称 中文名称 | 极性 | 粘度 | 沸点 | 吸收波长 |
| i-pentane (异戊烷) | 0 | - | 30 | - |
| n-pentane (正戊烷) | 0 | 0.23 | 36 | 210 |
| Petroleum ether (石油醚) | 0.01 | 0.3 | 30～60 | 210 |
| Hexane (己烷) | 0.06 | 0.33 | 69 | 210 |
| Cyclohexane (环己烷) | 0.1 | 1.0 | 81 | 210 |
| Isooctane (异辛烷) | 0.1 | 0.53 | 99 | 210 |
| Trifluoroacetic acid (三氟乙酸) | 0.1 | - | 72 | - |
| Trimethylpentane (三甲基戊烷) | 0.1 | 0.47 | 99 | 215 |
| Cyclopentane (环戊烷) | 0.2 | 0.47 | 49 | 210 |
| n-heptane (庚烷) | 0.2 | 0.41 | 98 | 200 |
| Butyl chloride (丁基氯; 丁酰氯) | 1.0 | 0.46 | 78 | 220 |
| Trichloroethylene (三氯乙烯; 乙炔化三氯) | 1.0 | 0.57 | 87 | 273 |
| Carbon tetrachloride (四氯化碳) | 1.6 | 0.97 | 77 | 265 |
| Trichlorotrifluoroethane(三氯三氟代乙烷) | 1.9 | 0.71 | 48 | 231 |
| i-propyl ether (丙基醚; 丙醚) | 2.4 | 0.37 | 68 | 220 |
| Toluene (甲苯) | 2.4 | 0.59 | 111 | 285 |
| p-xylene (对二甲苯) | 2.5 | 0.65 | 138 | 290 |
| Chlorobenzene (氯苯) | 2.7 | 0.8 | 132 | - |
| o-dichlorobenzene (邻二氯苯) | 2.7 | 1.33 | 180 | 295 |
| Ethyl ether (二乙醚; 醚) | 2.9 | 0.23 | 35 | 220 |
| Benzene (苯) | 3.0 | 0.65 | 80 | 280 |
| Isobutyl alcohol (异丁醇) | 3.0 | 4.7 | 108 | 220 |
| Methylene chloride (二氯甲烷) | 3.4 | 0.44 | 240 | 245 |
| Ethylene dichloride (二氯化乙烯) | 3.5 | 0.78 | 84 | 228 |
| n-butanol (正丁醇) | 3.7 | 2.95 | 117 | 210 |
| n-butyl acetate (醋酸丁酯；乙酸丁酯) | 4.0 | - | 126 | 254 |
| n-propanol (丙醇) | 4.0 | 2.27 | 98 | 210 |
| 化合物名称 中文名称 | 极性 | 粘度 | 沸点 | 吸收波长 |
| Methyl isobutyl ketone (甲基异丁酮) | 4.2 | - | 119 | 330 |
| Tetrahydrofuran (四氢呋喃) | 4.2 | 0.55 | 66 | 220 |
| Ethanol (乙醇) | 4.3 | 1.20 | 79 | 210 |
| Ethyl acetate （乙酸乙酯） | 4.3 | 0.45 | 77 | 260 |
| i-propanol (异丙醇) | 4.3 | 2.37 | 82 | 210 |
| Chloroform (氯仿) | 4.4 | 0.57 | 61 | 245 |
| Methyl ethyl ketone (甲基乙基酮) | 4.5 | 0.43 | 80 | 330 |
| Dioxane (二恶烷; 二氧六环; 二氧杂环己烷) | 4.8 | 1.54 | 102 | 220 |
| Pyridine (吡啶) | 5.3 | 0.97 | 115 | 305 |
| Acetone (丙酮) | 5.4 | 0.32 | 57 | 330 |
| Nitromethane (硝基甲烷) | 6.0 | 0.67 | 101 | 330 |
| Acetic acid (乙酸) | 6.2 | 1.28 | 118 | 230 |
| Acetonitrile (乙腈) | 6.2 | 0.37 | 82 | 210 |
| Aniline (苯胺) | 6.3 | 4.40 | 184 | - |
| Dimethyl formamide (二甲基甲酰胺) | 6.4 | 0.92 | 153 | 270 |
| Methanol (甲醇) | 6.6 | 0.60 | 65 | 210 |
| Ethylene glycol (乙二醇 ) | 6.9 | 19.9 | 197 | 210 |
| Dimethyl sulfoxide (二甲亚砜 DMSO) | 7.2 | 2.24 | 189 | 268 |
| Water （水） | 10.2 | 1.0 | 100 | 268 |
环己烷:乙酸乙酯(8:2) < 氯仿:丙酮(95:5) < 苯:丙酮(9:1) <苯:乙酸乙酯(8:2) < 氯仿:乙醚(9:1) < 苯:甲醇(95:5) < 苯:乙醚(6:4) < 环己烷:乙酸乙酯(1:1) < 氯仿:乙醚(8:2) < 氯仿:甲醇(99:1) < 苯:甲醇(9:1) < 氯仿:丙酮(85:15)< 苯:乙醚(4:6) < 苯: 乙酸乙酯(1:1) < 氯仿:甲醇(95:5) < 氯仿:丙酮(7:3) < 苯: 乙酸乙酯(3:7) < 苯:乙醚(1:9) < 乙醚:甲醇(99:1) < 乙酸乙酯:甲醇(99:1) < 苯:丙酮(1:1) < 氯仿:甲醇(9:1)
