常说的过柱子应该叫柱层析分离,也叫柱色谱。过柱子现已成为杂质制备过程中的一种常规的纯化分离手段,所以下面我就几年以来过柱的体会心得与大家分享。
化合物的吸附性与它们的极性成正比,各种化合物的吸附性按以下次序递减:酸和碱>醇、胺>酯、醛、酮>芳香族化合物>卤代物、醚>烯>饱和烃。
过柱时是否加压要具体分析,通常情况下直径比较粗的柱子用常压即可,控制柱子下端液体流速大约在0.5~1滴每秒的范围比较合适。
减压柱能够减少硅胶的使用量,但是由于大量的空气通过硅胶会使溶剂挥发,而且还必须同时使用水泵抽气。
从理论上讲应该是粗长的好。柱子长了,相应的塔板数就高。柱子粗了,在柱子上就是样品层比较薄,相对的减小了分离的难度。
现在的柱子径高比一般在1:5~10,硅胶量是样品量的30~40倍,若需要时可增至100倍,具体选择要具体分析。
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;如果相差不到0.1,就要加大柱子,可以增加柱子的长度,也可以减小淋洗剂的极性等。细长柱子可以增加塔板数,但是也会增加过柱的时间使样品在固定相中扩散影响分离效果。
常用洗脱剂的极性按如下次序递增:己烷和石油醚<环己烷<四氯化碳<三氯乙烯<二硫化碳<甲苯<苯<二氯甲烷<氯仿<乙酸乙酯<丙酮<丙醇<乙醇<甲醇<水<吡啶<乙酸;
常选用石油醚,乙酸乙酯。由于硅胶中的活性羟基,用甲醇可能会洗下来一些硅胶中的东西。展开剂的比例要靠尝试,很多时候,展开剂的选择要靠自己不断变换展开剂的组成来达到最佳效果。
体会:
1)过柱的淋洗剂极性通常要比过板时极性要小。一般为了得到更好的分离,通常是要把样品的Rf值调到0.2~0.3之间。
2)尽量避免使用毒性较大的溶剂,可考虑用石油醚与乙酸乙酯调配。
3)当混合溶剂作为淋洗剂时,要考虑所用溶剂的沸点差异在使用过程中挥发程度不一样而造成的极性改变。
4)对于Rf值接近的化合物分离,可尝试极性相近但由不同溶剂组成的混合体系作为淋洗剂。
装柱可采用湿法和干法两种,二者各有优劣。无论采用哪种方法装柱,硅胶的上表面一定要平整,并且都不要有裂缝或气泡。
湿法装柱最大的优点是一般柱子装的比较结实,没有气泡。缺点是所须溶剂体积较大,耗时长。
干法装柱的优点是装柱较方便,速度快。最大的缺陷在于抽气时,由于溶剂和硅胶之间的吸附放热,不太适合低沸点的淋洗剂如丙酮,二氯甲烷。解决的办法是:第一、硅胶一定要压结实;第二、一定要用较多的溶剂“走柱子”,一定要到柱子的下端不再发烫,恢复到室温后再撤去压力。
不论用湿法或干法装柱,最后装好时硅胶表面必须平整。
样品上样分湿法、干法两种。上样的基本要求是使样品以尽可能小的厚度上到柱子上,采用哪种方法应根据样品的实际情况而定,无论哪种都要求样品中不含大于淋洗剂极性的溶剂。
湿法上样:适合湿法的样品应该是粘度不大均匀液体样品或者在小极性溶剂中溶解度非常好的固体样品。用于溶解样品的溶剂体积应越少越好。
干法上样: 有些样品溶解性差,能溶解的溶剂又不能上柱,这时就必须用干法上柱了。
用于吸附上样的硅胶要求:
1)样品和硅胶的量比例问题:应尽可能地少用硅胶,可先按1:2尝试,保证在旋干后固体是均匀的,不能看到有样品颗粒析出。
2)硅胶颗粒通常要比作为固定相的大,以保证能尽快脱附降低上样厚度。可以在硅胶的最上层填上一小层石英砂,防止添加溶剂的时候,使得样品层不再整齐。
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