影响薄层展开的因素.docVIP

平面色谱是开放型的色谱，操作是不连续的，因此要得到理想的色谱图，除了实验者按规范操作外，影响因素很多，就展开这一步骤而言，不仅是选择合适的展开方式及相应的展开室，同时须注意以下几个问题以及相应解决的方法。（一）相对湿度的影响??? 在吸附薄层色谱，特别是应用亲水性吸附剂，例如应用最广的硅胶薄层的展开过程中，空气的相对湿度以及展开室中的水蒸气必须严格控制，因为水蒸气与吸附剂之间有很大的亲和力，即使是微量的水蒸气对色谱分离结果也会产生较大影响。??? 硅胶的硅醇基以氢键形式优先吸附水，物理吸附使硅胶的活度降低，影响了弱极性物质的吸附，化合物的Rf值相应地增大。硅胶薄层的吸水速度很快，当用预先经过活化的薄层板，在点样过程中干燥的薄层会立即吸附空气中的水蒸气，在数分钟内达到平衡，吸附水蒸气的量决定于点样速度即暴露在空气中的时间和空气的相对湿度。Dallas指出0.25mm厚、20cm×20cm的硅胶薄层板在50%相对湿度中放置约3min就失去活性的一半，而放置15min时吸附的水分已达到最大值。在用相同条件分离同一组化合物得到的结果不能重现时，必须考虑到相对湿度对展开的影响，特别是我国南北地区湿度相差很大；即使在同一实验室冬夏季节不同湿度也有明显差别，如果不注意湿度的影响就得不到预期的结果。??? 此外，展开时的最佳相对湿度范围决定于溶质和溶剂的极性，随溶质和溶剂极性的增加相对湿度的范围也相应地增大，在用苯作展开剂时，适宜的相对湿度范围很窄，因此湿度对分离的影响十分明显；当用乙醚为展开剂时，相对湿度在20%-50%,时均可得到重现的结果；如用氯仿-异丙醇-25%氨水（45:45:10）为展开剂时，则相对湿度在20%-80%范围内可得到较好的重现性。这种差别来自展开室中展开剂蒸气有取代吸附在薄层上水分子的趋势，取代量决定于展开剂蒸气的极性和量；苯为非极性溶剂，其取代作用小，因为苯与水极性相差很大，即使吸附水量有微小的变化也能引起Rf值的改变，甚至在薄层上形成“两个前沿”而使色谱畸形。而在用极性溶剂如乙醇、甲醇或氨水为展开剂时，则吸附的水分子被大量取代，原来吸附的水分下降，这时平衡主要决定于高浓度的溶剂蒸气。展开剂极性越大，薄层上吸附水蒸气的影响越小，因此能在一较宽的湿度范围内得到重现性较好的结果。??? 为要在展开时能有重现的色谱图，针对上述情况有以下几种解决的方法。1.记录相对湿度??? 在色谱条件中除固定相、展开剂等条件外，将认为最佳分离条件时的相对湿度记录下来，以便为日后工作时提供参考。2.控制相对湿度??? 空气的相对湿度随地域及季节的不同而变化，对于使用极性大的展开剂，这种影响不明显，但在多数情况下，控制实验时薄层的相对湿度是十分必要的，控制薄层板的相对湿度的方法有两种。（1）硫酸溶液法??? 在双底展开室的一侧中加入适当浓度的硫酸，点样后的薄层板放在另一侧槽中，密闭放置30min左右，再加展开剂展开。控制相对湿度用的硫酸溶液配制法见表7-3-6。 表7-3-6 硫酸溶液配制法(/books/C/1343/0.html) ??? 将点样后的薄层放在含有无机盐饱和溶液的密闭的干燥器内，经过30min左右取出，再进行展开。不同无机盐的饱和溶液其相对湿度不同，因此可根据需要选择，见表7-3-7。 表7-3-7 无机盐饱和溶液的相对湿度(/books/C/1243/0.html)??? 另一方面，在点样前薄层板在110℃活化30min，然后用另一块玻璃板盖在活化后的薄层上，只有原点区露出以便点样。总之在相对湿度50%-60%时，平衡后的硅胶含水量约13%，多数情况下，是适用的。（二）溶剂蒸气的影响??? 平面色谱分离过程是在两相未充分平衡的状态下进行的，与柱色谱不同的是除固定相、流动相外，气相也参加了展开过程，因此情况比较复杂。在展开时展开室的饱和对分离有明显的影响。图7-3-44是饱和及未饱和展开室的示意图。展开室的饱和有以下几种情况： ①展开室饱和 是指展开前及展开中溶剂系统中所有组分在整个气体空间达到平衡，即达到饱和状态。一般只需将展开剂蒸气在展开室中预平衡一定时间。②预吸附 或预负载指薄层板的干燥板面（即未被溶剂湿润的部分）对展开室空间气体分子的吸附，即预饱和。③吸附饱和 是指薄层板未被溶剂湿润的部分与展开室的饱和气体空间达到平衡状态，即“完全饱和”，这是预吸附的极限状态。④毛细管饱和 指薄层板所有的自由空隙借毛细管作用被溶剂充满的过程，即相当于展开后薄层的状态。??? Stahl在未饱和的展开室中用氯仿-甲醇（95:5）为展开剂展开麦角生物碱时发现，对同一种生物碱，在薄层板中间部分的Rf值比在薄层两边的Rf值小，并称此为“边缘效应”，见图7-3-45。但当用单一展开剂时，则无此现象发生，