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信息化背景下談化工檢驗薄層色譜分離技術(shù)論文
前言
平面色譜法又包括紙色譜法和薄層色譜法。薄層色譜法是用載板上涂布或燒結一薄層物質(zhì)作為固定相的液相色譜法。應用最多的是以硅膠為固定相的吸附薄層色譜法。薄層色譜與紙色譜相比,具有分析時(shí)間較短、分離能力較強,檢出靈敏度較高的特點(diǎn)。20世紀60年代以來(lái)已取代了部分紙色譜的工作。又由于薄層色譜實(shí)現了儀器化,自動(dòng)化程度提高,測定精度及靈敏度都有很大提高,至今仍充滿(mǎn)活力。
1 色譜原理
色譜這一概念首先由俄國著(zhù)名植物學(xué)家Tswett提出,在研究植物色素組成時(shí)發(fā)現了色譜分離的潛力,首次提出了色譜法這一概念。色譜法(chromatography)是一種分離并分析復雜樣品的方法,在化學(xué)和生物等領(lǐng)域有著(zhù)廣泛的應用[1]。它主要利用復雜樣品本身性質(zhì)的不同,在不同相態(tài)的進(jìn)行選擇性分配,以流動(dòng)相和固定相的相互位移對復雜樣品中的單一樣品進(jìn)行分類(lèi)洗脫,復雜樣品中不同的物質(zhì)會(huì )以不同的洗脫速度在不同的時(shí)間上脫離固定相,最終達到分離復雜樣品的效果。
薄層色譜法具有眾多的優(yōu)點(diǎn):速度快,可同時(shí)展開(kāi)多個(gè)試樣;試樣預處理簡(jiǎn)單,對試樣限制少;儀器簡(jiǎn)單,操作方便;分離能力較強且靈敏度較高。因此,其使用范圍廣,使用頻率高,已廣泛地應用于中藥指紋圖譜分析、食品添加劑分析、環(huán)境科學(xué)和化學(xué)化工等領(lǐng)域。
2 色譜技術(shù)在生產(chǎn)中的應用
2.1 精細化工領(lǐng)域
隨著(zhù)色譜分離技術(shù)研究的不斷深入,尤其集成化和規;V分離技術(shù)的應用,使得色譜分離技術(shù)在精細化工領(lǐng)域應用越來(lái)越廣泛,尤其在發(fā)掘工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,色譜分離技術(shù)尤為重要。在發(fā)掘工業(yè)領(lǐng)域,發(fā)酵液成分復雜,雜質(zhì)多樣,而目標樣品往往含量較低,如何實(shí)現目標成分的高效分離分析,對于該行業(yè)的發(fā)展起著(zhù)關(guān)鍵作用。
2.2 醫藥領(lǐng)域
隨著(zhù)醫藥現代化生產(chǎn)的不斷發(fā)展,對于醫藥組分的分離與單一成分研究要求越來(lái)越高。但由于藥學(xué)成分提取復雜,有效成分含量較低等原因,因此需要更為嚴格的分離分析手段進(jìn)行藥效成分的分離和含量測定。目前在醫藥成分分離分析領(lǐng)域主要應用到的色譜技術(shù)主要包括薄層色譜,氣相色譜和毛細管電泳技術(shù)。而隨著(zhù)現代分析儀器的不斷發(fā)展,尤其中藥及天然藥物藥效成分組成極其復雜,對其分離要求也愈發(fā)嚴格,需要發(fā)展更為精密的色譜技術(shù),如超臨界色譜,高效逆流色譜,高效毛細管電泳和色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)。
2.3 蛋白質(zhì)組學(xué)研究
色譜技術(shù)除了在工業(yè)生產(chǎn)中有著(zhù)廣泛的應用之外,在微觀(guān)大分子分離領(lǐng)域也有著(zhù)重要的應用。例如蛋白質(zhì)組學(xué)研究中,色譜分離技術(shù)也有著(zhù)重要應用。目前對于蛋白質(zhì)組的分離研究,主要有雙向電泳技術(shù)和高效液相色譜技術(shù)。其中雙向電泳技術(shù)根據蛋白質(zhì)的分子量及等電點(diǎn)在二維領(lǐng)域將蛋白質(zhì)進(jìn)行分離,可以直觀(guān)顯示生物體內的蛋白質(zhì)組成,雙向電泳結合質(zhì)譜技術(shù)已成為蛋白質(zhì)組學(xué)研究的一個(gè)成熟的研究平臺。
3 化工檢驗薄層色譜分離技術(shù)
將樣品溶液點(diǎn)于預先涂布有固定相(如硅膠)薄層板一端適當的位置,將板置于層析缸中,使點(diǎn)有試樣的一端浸入流動(dòng)相(展開(kāi)劑)中,由于薄層的毛細管作用,展開(kāi)劑沿薄層漸漸上升,試樣的各組分沿著(zhù)薄層在固定相和流動(dòng)相之間不斷發(fā)生溶解、吸附、再溶解、再吸附。由于各組分的分配系數不同使它們在薄層上移動(dòng)的距離也不同,從而達到分離。展開(kāi)劑上升到一定距離時(shí),從層析缸中取出薄層板。如果組分是有色的,就可以看到各個(gè)色斑,如果組分無(wú)色,要用物理的或化學(xué)的方法顯色,得到一個(gè)薄層色譜圖。
3.1 薄層色譜操作方法[2]
薄層色譜的實(shí)驗步驟有:制板、點(diǎn)樣、展開(kāi)、顯色、定性和定量。
3.2 薄層板的制備
將平板玻璃裁成正方形或長(cháng)方形,一般分析用20cm×20cm和20cm×10cm兩種。將玻璃片洗凈烘干。通常采用濕法制板,它具有薄層牢固、可批量制備、展開(kāi)后便于保存、分離效果好等優(yōu)點(diǎn)。
3.3 點(diǎn)樣
樣品用適當的有機溶劑制成溶液,濃度約為0.5~2mg/ml。點(diǎn)樣量為0.5~5ul,在距薄層板底邊1cm處點(diǎn)樣,原點(diǎn)直徑在3~4mm。手工點(diǎn)樣用微量注射器。如用點(diǎn)樣儀點(diǎn)樣,樣量精確、形狀整齊一致,能提高定量分析的準確度。
3.4 展開(kāi)
展開(kāi)的實(shí)驗操作是,將點(diǎn)樣后的薄層板置于密閉的層析槽中,下端浸入展開(kāi)劑高度不應超過(guò)0.5cm。展開(kāi)距離一般為10~15cm,根據溶劑移動(dòng)的方向分為上行展開(kāi)和下行展開(kāi)。另外,還可利用多次展開(kāi)、雙向展開(kāi)等方法得到不同的層析結果。
3.5 定位與顯色
確定被分離組分的位置稱(chēng)為定位。展開(kāi)后的薄層板自槽中取出,室溫下?lián)]發(fā)去溶劑。若被分離組分本身有顏色,它們的位置根據有色的斑點(diǎn)即可確定。無(wú)色的化合物可采用物理檢出法、化學(xué)檢出法、酶與生物檢出法和放射檢出法來(lái)定位。
3.6 定性
試樣與標準品同板作對照試驗,二者只f值相同且顯色特性相同,可初步認為是同一化合物。必要時(shí)采用其他方法加以驗證。
3.7 定量
。1)洗脫法。把組分斑點(diǎn)的吸附劑取出,用溶劑洗脫后,用其他方法測定。如分光光度法、熒光等方法測定。此法操作復雜,效率較低。
。2)原位法。即在薄層上組分斑點(diǎn)位置進(jìn)行測定。又分為目測法、測面積法和薄層掃描儀掃描定量法。
4 結束語(yǔ)
綜上所述,本文介紹了薄層色譜的操作流程、薄層色譜掃描儀的工作原理和原油組分的薄層色譜分離方法。薄層色譜用于定量分析時(shí),最好采用高效薄層色譜法,即采用分離效率高、展開(kāi)距離短,靈敏度高的高效薄層板。且點(diǎn)樣、展開(kāi)、顯色、定量均使用儀器。高效薄層色譜法的應用大大提高了薄層分析的重現性和準確度。
參考文獻
[1] 孫秀敏,張敏.薄層色譜分離技術(shù)[J].甘肅科技,2009,25(3):31.
[2] 李凱.薄層色譜方法的改進(jìn)[J].實(shí)驗室科學(xué),2008,(1):163-166.
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