现代分析技术与应用 课件19-平面色谱法

第一节平面色谱法的分类和原理第二节薄层色谱法第三节纸色谱法第十九章平面色谱法特点：方便、快速、成本较低，易于推广样品的预处理比较简单应用范围广展开剂选择范围宽

平面色谱法：在平面上进行分离的一种色谱方法薄层色谱法（thinlayerchromatography,TLC)纸色谱法(paperchromatography)概述第二节平面色谱法的分类和有关参数分类（根据操作形式）薄层色谱法：

吸附薄层色谱法 分配薄层色谱法 分子排阻薄层色谱法纸色谱法薄层电泳法

最佳范围0.3-0.5可用范围0.2-0.8比移值(Rf值)溶质移动距离与流动相移动距离之比。定性的基本参数(一）平面色谱法的参数被分离物质的结构和性质平面和展开剂的性质温度展开剂蒸气饱和程度影响因素：定性参数

相对比移值(relativeRr)被测组分与参考物质的比移值比。重现性和可比性均比Rf值好，能消除系统误差(一）平面色谱法的参数定性参数相平衡参数分配系数

K=Cs/Cm容量因子k

K、k与Rf值的关系：1、不同物质热力学常数K不同，Rf值不同，平面色谱显示不同的斑点2、0.01<K<1003.利用公式,可进行Rf,K之间的互相换算.(一）平面色谱法的参数结论：第二节薄层色谱法

(thinlayerchromatography；TLC)过程:固定相或载体涂于薄板并活化点样密闭容器内用适当溶剂展开显色后斑点比较含量测定定性鉴别特点：快，需十至几十分钟，同时展开多个试样试样预处理简单，对试样限制少

上样量比较大，适用于制备(有条件)

仪器简单，操作方便灵敏度较高(直观)第二节薄层色谱法

(thinlayerchromatography；TLC)（一）薄层色谱法的主要类型和原理

吸附薄层色谱法原理：组分在薄层板上反复(吸附-解吸附)的过程。前提:各组分吸附系数不等

一般极性强的组分K大，Rf值小；极性弱的组分K小，Rf值大。分配薄层色谱法:原理：根据分配系数（溶解度）不等多次分配实现分离分类：正相色谱：水为固定相（硅胶载体），有机溶剂为流动相。极性强的组分K大，Rf值小。

反相色谱：烷基化学键合相为固定相，水-有机溶剂为流动相。极性强的组分K小，Rf值大。（一）薄层色谱法的主要类型和原理

（二）吸附薄层色谱的吸附剂1、吸附剂(1）硅胶：多孔性无定形粉末，表面带有硅醇基而呈弱酸性原理：硅醇基(吸附中心)与极性基团形成氢键（吸附性）。组分与硅醇基形成氢键（被吸附）的能力不同而分离。应用：酸性和中性物质的分离，如有机酸酚类、醛类等问题:胺类等碱性物质是否可以点TLC?硅胶类吸附剂的分离效率:1、含水量高，活性级高，活度低。活化：加热至100℃左右，除去吸附水提高活度。（注意温度不可过高）2、粒度越小，越均匀，分离效率越高。常用硅胶：硅胶H，不含黏合剂硅胶G，含煅石膏硅胶GF254，含煅石膏和一种无机荧光剂，即锰激活的硅酸锌，在254nm紫外光下呈强烈黄绿色荧光背景(最常用)（二）吸附薄层色谱的吸附剂（2）氧化铝碱性氧化铝(pH9.0)分离中性或碱性化合物，如生物碱、脂溶性维生素等；中性氧化铝(pH7.5)分离酸性及对碱不稳定的化合物；酸性氧化铝(pH4.0)酸性化合物的分离。活性与含水量有关，含水量越高，活性越弱。（二）吸附薄层色谱的吸附剂氧化铝和硅胶含水量与活性的比较

硅胶含水量%活性级氧化铝含水量%0Ⅰ05Ⅱ315Ⅲ625Ⅳ1038Ⅴ15（二）吸附薄层色谱的吸附剂

聚酰胺是由酰胺聚合而成的高分子物质。常用的是聚已内酰胺CH2CH2CH2CH2CH2CO‖NHn聚酰胺可分离极性和非极性物质如黄酮、酚类、醌类、有机酸、生物碱、萜类、甾体、苷类、糖类、氨基酸衍生物、核苷类等。尤其是对黄酮、酚类、醌类等物质的分离，远比其他方法优越。

（3）聚酰胺（二）吸附薄层色谱的吸附剂展开剂选择原则：根据被分离物质的极性Stahl简图：极性物质—活度低（活性级大）的吸附剂--极性展开剂

（二）吸附薄层色谱的展开剂混合溶剂1、单一溶剂展开2、Rf值太小，则加入极性强的溶剂，如乙醇、丙酮等3、Rf值太大，则加入适量极性弱的溶剂(如环己烷、石油醚等)4、加入少量酸、碱可抑制某些化合物斑点拖尾，使斑点集中。5、展开剂中加入中等极性的溶剂（如丙酮）可使不相混合的溶剂混溶、降低展开剂黏度。（二）吸附薄层色谱的展开剂2、展开剂(流动相)

极性强的溶剂洗脱能力强

常用溶剂的极性强弱顺序：水＞酸＞吡啶＞甲醇＞乙醇＞正丙醇＞丙酮＞乙酸乙酯＞乙醚＞氯仿＞二氯甲烷＞甲苯＞苯＞三氯乙烷＞四氯化碳>环己烷>石油醚。（二）吸附薄层色谱的展开剂（三）薄层色谱操作方法制板均匀点样集中展开

(多种方式)预饱和显色

展开薄层色谱中的展开是在一个具有一定空间和形状的密闭容器中，流动相沿薄层（固定相）运动。

直立双槽色谱缸

卧式色谱槽

圆形色谱缸

（三）薄层色谱操作方法展开方式

↑→↖↗↙↘↑↑↑（三）薄层色谱操作方法展开过程中注意溶剂蒸气饱和边缘效应？产生原因？防止边缘效应？展开剂的蒸气饱和程度影响样品的色谱行为，尤其在使用混合溶剂时更为突出。同一物质在同一薄层板上出现中间部分的Rf值比边缘的Rf值小，这种现象称为边缘效应。密闭容器，先用溶剂蒸气饱和。

边缘效应（三）薄层色谱操作方法有色物质

日光下观察有紫外吸收

紫外灯下观察在荧光背景下呈现暗斑

无色物质

喷洒显色剂（碘、硫酸溶液、荧光黄溶液）（三）薄层色谱操作方法斑点的定位（确定斑点位置）（四）定性和定量分析1.定性分析比较Rf值或Rr值、斑点颜色或荧光常采用已知标准物质对照（同一板上展开）多种展开系统的Rf值与对照品一致。2.定量分析

洗脱法直接定量法（1）目视比较法（如杂质限度检查方法）（2）薄层扫描法薄层色谱扫描图：用一定波长的光束照射展开后的薄层板，测定薄层色谱斑点的吸光度A（或荧光强度F）随展开距离a的变化，所记录的A-a（或F-a）曲线薄层扫描法：利用薄层扫描图进行定量及定性分析的方法成为薄层扫描法薄层扫描法薄层吸收扫描法薄层荧光扫描法透过法与反射法单波长法和双波长法

单波长法与双波长法常采用双波长法λs选用被测组分的最大吸收波长，λR选用不被被测组分吸收的波长（薄层板的空白吸收）。由于从测量值中减去了薄层本身的空白吸收，所以在一定程度上消除了薄层不均匀的影响，使测定结果准确度提高。图16-10双波长双光束薄层扫描仪图16-11双波长测定法L：光源MC：单色器CH：斩光器①、②为单波长扫描曲线P：薄板PM：光电检测器③为双波长扫描曲线

扫描方式线形扫描快速，但在斑点不规则和浓度不均匀时测量误差较大。曲折形扫描适用于形状不规则及浓度分布不均匀的斑点。薄层色谱的应用广泛应用于各种天然和合成有机物的分离和鉴定，有时也可用于小量物质的精制。药品质量监控，可用于测定药物的纯度和检查降解产物。在生产上可用于判断反应终点，监视反应过程。对中药和中成药，薄层色谱鉴别应用广泛，可鉴别有效成分，进一步进行含量测定。四、纸色谱法（一）纸色谱法的分离原理纸纤维为载体，吸着在其上的水为固定相属于正相分配色谱依据分配系数的不同而达到分离极性或亲水性强的组分，K大，Rf值小，极性弱或亲脂性强的组分，K小，Rf值大。

（二）纸色谱法的实验条件色谱纸的选择对Rf值相差很小的化合物，宜采用慢速滤纸对Rf值相差较大的化合物，则可用快速滤纸固定相水或甲酰胺、二甲基甲酰胺、丙二醇或缓冲溶液。（二）纸色谱法的实验条件展开剂的选择

增加展开剂中极性溶剂的比例量，可以增大Rf值；增加展开剂中非极性溶剂的比例量，可以减少Rf值。常用的展开剂

水饱和的有机溶剂，如水饱和的正丁醇、正戊醇、酚等操作步骤

点样、展开、显色、定性定量分析

小结比移值及其与K和k的关系、相对比移值吸附薄层色谱