如何灌裝層析柱?技巧都在這裡了

小析姐 發佈 2022-03-18T12:57:37+00:00

柱層析是世界各地實驗室中最常用的純化技術。如果做得好,它可以簡單快速地從混合物中分離出所需的化合物。但是,與許多化學實踐一樣,快速有效地設置和運行色譜柱可能需要數年才能掌握。


柱層析是世界各地實驗室中最常用的純化技術。如果做得好,它可以簡單快速地從混合物中分離出所需的化合物。但是,與許多化學實踐一樣,快速有效地設置和運行色譜柱可能需要數年才能掌握。在這裡,小編將提供了一些柱層析的小tips和技巧,對柱層析過程中常遇到的一些問題進行故障排除並給出替代方案。

裝柱


裝柱子(添矽膠)時,常用的有兩種方法:即濕法裝柱和干法裝柱,二者各有優劣。不論干法還是濕法,矽膠(稱為固定相更為廣義)的上表面一定要平整,並且矽膠(固定相)的高度一般為15cm左右(長度沒有絕對之說,根據自身情況而定,製備的大柱可以長達一米),太短了可能分離效果不好,太長了也會由於擴散或拖尾導致分離效果不好。


濕法裝柱是先把矽膠用適當的溶劑拌勻後,再填入柱子中,然後再加壓(土方法可以用養魚的氧氣泵加壓或是用氮氣,當然不加壓也可以)用淋洗劑"走柱子",本法最大的優點是一般柱子裝的比較結實,沒有氣泡。


干法裝柱則是直接往柱子裡填入矽膠,然後再輕輕敲打柱子兩側(濕法也要敲的,效果好點),至矽膠界面不再下降為止,然後再填入矽膠至合適高度,最後再用油泵直接抽,這樣就會使得柱子裝的很結實(一般柱子不敢用油泵抽,怕把柱子抽裂了)。接著是用淋洗劑"走柱子",一般淋洗劑是採用TLC分析得到的展開劑的比例再稀釋一倍後的溶劑。通常上面加壓,下面再用油泵抽,這樣可以加快速度。干法裝柱較方便,但最大的缺陷在於"走柱子"時,由於溶劑和矽膠之間的吸附放熱(可以用手摸柱子明顯感覺到)(梯度洗脫時,濕法裝柱也會出現該情況,比較不好處理,可以緩慢改變溶劑,且置於通風處),容易產生氣泡,這一點在使用低沸點的淋洗劑時如乙醚(用乙醚最最明顯),二氯甲烷更為明顯。雖然產生的氣泡在加壓的情況下不易察覺,但是,一旦撤去壓力,如在上樣、加溶劑等操作的時候,氣泡就會釋放出來,嚴重時,整個柱子變花,樣品不可能平整地通過,當然也就談不上分離了。解決的辦法是:


第一、矽膠一定要壓結實;


第二、 一定要用較多的溶劑"走柱子",一定要到柱子的下端不再發燙,恢復到室溫後再撤去壓力。


也有介紹在矽膠的最上層填上一小層石英砂(我一般墊張濾紙,撒上石英砂,再放些棉花),防止添加溶劑的時候,使得樣品層不再整齊。但我的感覺是如果小心上樣,添加溶劑,則沒有這個必要。

濕法上樣


1. 將樣品溶解在最少量的溶劑中(5-10滴)。此處允許使用比洗脫溶劑稍微更極性的溶劑。如果您需要使用二氯甲烷或更強的溶劑,可能優選下述干法上樣方法。

2. 使用注射器或吸管將樣品直接滴到矽膠的頂部。儘量不要擾動矽膠表面,理想情況下,樣品應在表面上均勻分布,以便形成薄的水平帶。

3. 添加完整個樣品後,讓色譜柱排出,使溶劑水平接觸二氧化矽頂部。

4. 小心地添加一層沙子(約2-5毫米)。這將有助於防止二氧化矽表面因添加更多溶劑而受到干擾。

5. 使用移液器小心添加更多溶劑,使溶劑水平高於沙子頂部約10 mm。

6. 讓這種溶劑排出,直至溶劑水平高於砂子頂部約1-2毫米。

7. 重複步驟5和6一次或兩次。這將確保您的樣品被吸收到二氧化矽上。

8. 最後,根據需要添加儘可能多的溶劑,然後就可以開始運行列了。


如果您的化合物在溶劑系統中溶解度較差可以將樣品乾燥加載到色譜柱上。

干法上樣


1. 將樣品溶解在適當的溶劑中,並將其轉移到圓底燒瓶中。

2. 向溶解的樣品中加入干矽膠(約為樣品質量的10-20倍)。

3. 輕輕攪拌混勻,使用旋轉蒸發儀蒸發溶劑,直至二氧化矽乾燥且能夠自由流動。如果它仍然是油,則需要添加更多的矽膠並重複該過程。

4. 小心地將溶劑添加到色譜柱中,使溶劑水平高於矽膠頂部2-3厘米。使用移液器確保二氧化矽表面不受干擾。

5. 將乾燥後的樣品矽膠倒入色譜柱中,使其沉降。確保溶劑水平始終保持在二氧化矽頂部之上且不存在氣泡。最好的方法是慢慢加入。

6. 按照上述濕法上樣的步驟4-8,將樣品完全吸收到色譜柱上。


收集餾分


在組分流出之前存在一定的死體積,死體積的大小取決於柱子的大小和分離的化合物,可在色譜柱上標記起始溶劑水平和下方對應二氧化矽長度的標記(圖2)。一旦溶劑水平降至第二個標記以下,就可以開始收集餾分。


圖2.死體積估計


接液體積

表1. 推薦參數


故障排除


表2.柱層析過程中遇到的常見問題及其解決方案。



最後,送大家一條建議:在沒有拿到你想要的東西之前,不要扔掉任何你認為是雜質的東西,不然,你最後扔的極有可能是你的最終產物,到時候哭都來不及。


(內容來源:網絡 由小析姐整理編輯)

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