平面色譜法學(xué)習(xí)指導(dǎo)(山西醫(yī)科大學(xué))

1、第十九章平面色譜法第一節(jié)內(nèi)容和要求1 .基本內(nèi)容 本章內(nèi)容包括平面色譜分類；平面色譜參數(shù)：比 移值和相對比移值、分配系數(shù)和保留因子、分離度和分離數(shù)，比移值 與分配系數(shù)（保留因子）的關(guān)系；薄層色譜法的基本原理及類型，吸 附薄層色譜中吸附劑和展開劑及其選擇，薄層色譜操作步驟及定性定 量分析；高效薄層色譜法；薄層掃描法；紙色譜法。2 .基本要求 本章要求掌握薄層色譜和紙色譜的基本原理，常 用的固定相和流動相，比移值和相對比移值、分配系數(shù)和保留因子、 分離度和分離數(shù)，比移值與分配系數(shù)（保留因子）的關(guān)系。吸附色譜 中固定相和流動相的選擇。熟悉平面色譜法分類，薄層色譜中薄層板 的種類，薄層色譜操作步驟，顯

2、色方法，影響薄層色譜比移值的因素， 面效參數(shù)與分離參數(shù)，定性、定量分析方法。了解各種類型色譜的操 作方法，薄層掃描法，高效薄層色譜法，應(yīng)用與示例。第二節(jié)要點(diǎn)和難點(diǎn)（一）平面色譜的基本術(shù)語和公式1 .定性參數(shù)：比移值（rf）與相對比移值（rr）rf十rf( i ) l( i )rr =rf(s) l(s)2 .rf與分配系數(shù)（k）和保留因子（k）的關(guān)系rf =3.面效參數(shù)：理論塔板數(shù)(n)與塔板高度（h）10l . 2l0n =16( )hwn4.分離參數(shù)：分離度（r）與分離數(shù)(sn)(二)主要平面色譜類型色譜類型分離原理載體固定相流動相rf順序吸附薄層色譜吸附硅膠有機(jī)溶劑極性小的rf值大正相薄

3、層色譜分配硅膠水有機(jī)溶劑極性小的rf值大反相薄層色譜分配硅膠硅膠鍵合相水-有機(jī)溶劑極性小的rf值小紙色譜分配濾紙水水-有機(jī)溶劑極性小的rf值大(三)吸附薄層色譜條件的選擇r * - li)一(w1 w2)2dw w2)sn 二l0 -1(wijo (wi2)i被測組分的極性大，吸附劑的活度小，流動相極性大；被測組分 的極性小，吸附劑的活度大，流動相極性小。1 .被分離物質(zhì)的極性與結(jié)構(gòu)的關(guān)系(1)基本母核相同，基團(tuán)極性愈大，分子極性愈強(qiáng)；極性基團(tuán) 數(shù)目增加，分子極性增強(qiáng)。常見的取代基極性大小順序：烷姓烯姓 醴類硝基化合物二甲胺 脂類酮類醛類硫醇胺類酰胺醇類 酚類 竣酸類。(2)分子雙鍵愈多，共腕

4、度愈大，吸附性愈大。(3)空間排列影響極性，如能產(chǎn)生分子內(nèi)氫鍵的分子極性下降。2 .吸附劑的活度選擇 被分離物質(zhì)的極性大，吸附劑活度要小， 以免吸附太牢，不易洗脫；被分離物質(zhì)的極性小，則吸附劑的活度要 大，以免不被吸附，而無法分離。可改變活化溫度和時(shí)間來控制吸附 劑的活度。3 .展開劑的極性單一溶劑的極性順序：石油醴 環(huán)己烷 二硫化碳 四氯化碳 三 氯乙烷 苯、甲苯 二氯甲烷 氯仿 乙醴 乙酸乙酯 丙酮 正丙醇 乙醇 甲醇 叱呢 酸 水。4 .混合溶劑選擇的一般規(guī)則 先用單一的中等極性展開劑試驗(yàn)， 得出合適的極性。再改用二元展開劑，調(diào)節(jié)比例達(dá)到預(yù)期的極性，得到混合展開劑。目的是通過混合展開劑的

5、極性和溶劑的強(qiáng)度，使各組 分具有適宜的rf值，從而達(dá)到良好的分離。(四)分析方法1 .定性分析(1)比移值rf定性：與對照品的rf值比較定性，但重現(xiàn)性差。(2)相對比移值rr定性：與文獻(xiàn)rr值或?qū)φ掌返膔r值比較定 性。2 .雜質(zhì)檢查(1)雜質(zhì)對照品比較法：配制一定濃度的試樣溶液和規(guī)定限定 濃度的雜質(zhì)對照品溶液，在同一板上展開，試樣中雜質(zhì)斑點(diǎn)顏色不得 比雜質(zhì)對照品斑點(diǎn)顏色深。(2)主成分自身對照法：首先配制一定濃度的供試品溶液，然 后將其稀釋一定倍數(shù)得到另一低濃度溶液，作為對照溶液。將試樣溶 液和對照溶液在同一板上展開，試樣溶液中雜質(zhì)斑點(diǎn)顏色不得比對照 溶液主斑點(diǎn)顏色深。3 .定量分析(1)洗

6、脫法(2)直接定量法：目視比較法和薄層掃描法。第三節(jié)精選例題1 .試推測下列化合物在硅膠薄層板上，以石油醴-苯(4:1)為 流動相展開時(shí)的rf值次序，并說明理由。n = nnnoch3偶氮苯對甲氧基偶氮苯hoho蘇丹黃蘇丹紅對氨基偶氮苯對羥基偶氮苯答：根據(jù)組分在吸附色譜薄層板上展開的機(jī)理，組分的極性越大， rf越小；組分的極性越小，rf越大。六種化合物的分子結(jié)構(gòu)均含有 偶氮苯母核，根據(jù)取代基的極性便可排列出六種化合物的極性順序。 蘇丹紅、蘇丹黃及對羥基偶氮苯均帶有羥基官能團(tuán)，他們的極性較強(qiáng)。 但蘇丹紅、蘇丹黃上的羥基h易與相鄰氮原子形成分子內(nèi)氫鍵，而 使它們的極性大大下降，致使其極性小于對氨基

7、偶氮苯。蘇丹紅極性 大于蘇丹黃，是因?yàn)樘K丹紅的共腕體系比蘇丹黃長。所以六種化合物 的極性次序?yàn)椋号嫉?對甲氧基偶氮苯 蘇丹黃 蘇丹紅 對氨基偶 氮苯 對羥基偶氮苯；可推測rf值次序?yàn)椋号嫉綄籽趸嫉?蘇丹黃 蘇丹紅 對氨基偶氮苯 對羥基偶氮苯。2 .吸附薄層色譜中，欲使被分離極性組分rf值變小，一般可采 用哪些方法？答：(1)增加吸附劑的活度 在薄層活化時(shí)，適當(dāng)提高活化溫度 和延長活化時(shí)間，使吸附劑含水量減少，提高吸附劑的活度。(2)降低展開劑極性 選擇更弱極性的有機(jī)溶劑或降低混合溶 劑終極性溶劑的比例，降低展開劑極性。對于具有酸堿性的組分，改 善或調(diào)節(jié)展開劑的ph也可使組分的rf值變

8、小。3 .用薄層色譜法分離組分1和組分2時(shí)，當(dāng)二組分存在有r1r2,w1w2,試證明 r= -n (1-rf )成立。45證明：v rf,f21 k2k21 - rf2k2(1-rf2)/rf2? 一1 k2(rf2 1-rf2)/rf2=1-電4 二 1 k2vn a -1 k2而 a-1一r 二二4 u 1 +k24 民(1-rf2)4.化合物a在薄層板上從原點(diǎn)遷移7.6cm ,溶劑前沿距原點(diǎn) 16.2cm。計(jì)算化合物a的rf值；(2)色譜條件相同時(shí)，當(dāng)溶劑前沿 移至距原點(diǎn)14.3cm 時(shí)，化合物a的斑點(diǎn)應(yīng)在此薄層板的何處？解：rf =上=匹= 0.47l016.2l = l oxrf=

9、14.3 x 0.47=6.7(cm)5.已知a與b兩組分的相對比移值為1.5。當(dāng)b物質(zhì)在某薄層板 上展開后，斑點(diǎn)距原點(diǎn)8.3cm,溶劑前沿到原點(diǎn)的距離為16cm ,問 若a在此板上同時(shí)展開，則a組分的展距為多少？ a組分的rf值為 多少？解： 口=取=工=1.5; la =1.5lb = 1.5m8.3 = 12.4(cm)rfblb12.416= 0.786 .在一定的薄層色譜條件下，當(dāng)溶劑的移動速度為0.15cm/min 時(shí)，測得a、b組分的rf值分別為0.47和0.64。計(jì)算a和b組分的 移動速度。解：rf=l = -ul , 在平面色譜中t=t。louot。rf =ua =rf u0

10、 = 0.47 0.15 = 0.070(cm/min)uoub =rf u0= 0.64 0.15 = 0.096(cm/min)7 .用薄層掃描法在高效薄層板上測得如下數(shù)據(jù)：lo=82mm , rf=0 的物質(zhì)半峰寬為1.9mm , rf=1的物質(zhì)半峰寬為3.1mm ,求該薄層板 的分離數(shù)。snlo(wi2)o (wi2)i一1=1.9 3.1_1 =15第四節(jié)練習(xí)和自測（一）問答題1 ,簡述影響薄層色譜比移值和相對比移值的因素。2 .薄層色譜法有哪些顯色方法？它們的應(yīng)用范圍如何？3 .簡述薄層色譜板的類型。并說明它們的異同？， 一 一一 .一，1一、4 .簡述平面色譜比移值和分配系數(shù)關(guān)系

11、式（rf =1）的意義。1 kvs/vm5 .薄層色譜法展開之前先進(jìn)行“飽和” 一定時(shí)間，若不“飽和”就 展開，可能會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？6 .說明薄層掃描外標(biāo)一點(diǎn)和外標(biāo)兩點(diǎn)定量方法的原理及適用條件。7 .按分離機(jī)理，紙色譜屬于那種色譜？固定相是什么？展開劑應(yīng)如 何選擇？8 .某組分在硅膠a板上，以苯-甲醇（1:3）為展開劑的rf值為0.60 ; 在硅膠b板上，用相同的展開劑rf值為0.45，問a、b兩塊板， 哪一塊板的活度大？（二）填空題1 .判斷兩組分能否用平面色譜法分離的依據(jù)是 值。其值相差愈分離效果愈好。2 .展開劑的極性,固定相的極性,稱為正相薄層色 譜；展開劑的極性,固定相的極性,稱為反

12、相薄層 色譜。3 .在薄層色譜中定性參數(shù)rf值的數(shù)值在 之間，而rr。4 .在吸附薄層色譜中，常以 為固定相，為流動相，極性小的組分在板上移行速度較, rf值較。5 .薄層色譜板的“活化”作用是、。6 .要使二組分通過平面色譜分離的先決條件是它們的 不同或不同。7 .在平面色譜法中，色譜過程中樣品與流動相的遷移時(shí)間是,但遷移距離。在柱色譜中，樣品與流動相的遷移距離 是,但遷移所需時(shí)間,組分的分配系數(shù)越大， 保留時(shí)間越。8 .薄層色譜法的一般操作程序是。9 .熒光薄層板與普通薄層板的區(qū)別為。在紫外燈下，熒光薄層 板呈綠色熒光底色，被檢測的物質(zhì)一般呈。10 .薄層色譜用于藥品雜質(zhì)限量檢查的方法有

13、和。（三）選擇題1 .進(jìn)行紙色譜時(shí)，濾紙所起的作用是（）0a.固定相； b.展開劑；c.吸附劑；d.惰性載體2 .薄層色譜中常用的顯色劑為（）。a .西三酮試液；b .熒光黃試液；c.碘；d .硫酸乙醇溶液3 .薄層色譜中，使兩組分相對比移值發(fā)生變化的主要原因是（）。a.改變薄層厚度；b.改變展開劑組成或配比；c.改變展開溫度；d .改變固定相種類4 .在薄層色譜中，以硅膠為固定相，有機(jī)溶劑為流動相，遷移速度 快的組分是（ ）oa.極性大的組分；b.極性小的組分；c.揮發(fā)性大的組分d.揮發(fā)性小的組分5 .某組分在薄層色譜中展開，10min時(shí)測得比移值為rf, 20min時(shí) 的展開結(jié)果是（）0a

14、 .比移值加倍；b. rf值不變；c.組分移行距離增加，但小于2倍；d.組分移行距離增加，但大于2倍6 .下列色譜參數(shù)中數(shù)值在01之間的是（）。a. rf；b. rr； c. r ; d . k7 .三種阿片生物堿，其結(jié)構(gòu)如下，若用薄層色譜法分離，硅膠為固 定相，氯仿等有機(jī)溶劑為流動相，rf值最小的是（）。3hcchcha .嗎啡；b .可待因；c.蒂巴因8 .紙色譜中常用正丁醇-乙酸-水（4:1:5）作展開劑，展開劑正確的 配制方法是（）。a.三種溶劑按比例混合后直接用做展開劑；8 .三種溶劑按比例混合，振搖后，取上層作展開劑；c .三種溶劑按比例混合，振搖后，取下層作展開劑；d.依次按比例

15、用三種溶劑作展開劑9 .使薄層色譜展開劑流速發(fā)生變化的條件是（）。a.溫度；b .展開劑種類或比例；c.吸附劑粒度；d.薄層板厚度10 .欲用薄層色譜法分離有機(jī)堿類試樣，已知其kb在10 410一6之 問，應(yīng)選擇的展開劑為（）。a.正丁醇-醋酸-水；b.氯仿-甲醇-氨水；c .丙酮-乙酸乙酯-水； d.正丁醇-鹽酸-水（四）判斷題1 .展開劑苯、甲苯、氯仿、正丁醇、乙醇的極性順序依次減弱。2 .吸附薄層色譜分析中，極性大的被分離物質(zhì)應(yīng)選擇活潑性強(qiáng)的吸 附劑，極性小的展開劑。3 .在紙色譜中，固定相是濾紙纖維，流動相是有機(jī)溶劑。4 .薄層掃描法中，定量分析結(jié)果的精密度與原點(diǎn)直徑是否一致，點(diǎn) 樣間

16、距是否精確無關(guān)。5 .相對比移值在一定程度上消除了測定中的系統(tǒng)誤差，因此與比移 值相比具有較高的重現(xiàn)性和可比性。6 .在一定分離度下，分離數(shù)sn越多，平面色譜的容量越大。7 .正相薄層色譜中組分極性越小，分配系數(shù)大，隨展開劑移動的速 度越慢，rf值越小。8 硅 膠含水量越 多 ， 級數(shù)越高 ， 吸附 能力 越強(qiáng) ， 同一組分在此硅 膠 上 的 rf 值 越 小 ； 含 水量 越 少 ， 級 數(shù) 越 低 ， 吸 附 能 力 越 弱 ， 同 一 組 分在此硅膠上的rf值越小。9 定 性 參 數(shù) 比 移 值 rf 的 數(shù)值 在 01 之 間 ， 而 相 對 比 移 值 rr 的 數(shù) 值 可以大于 1

17、， 也可以小于 1。10 采 用 薄 層 掃 描 法 定 量 時(shí) ，無 論 校 正 曲 線 是 否 通 過 原 點(diǎn) 均 可 采 用 外 標(biāo)一點(diǎn)法。（五）計(jì)算題11 若 某 一 組 分 在 薄 層 色 譜 中 的 保 留 因 子 為 0.2 ，則 它 在 薄 層 的 流 動 相 中的百分率是多少？12 在 薄層板上分離 a、 b 兩組分的混合 物 ， 當(dāng) 原點(diǎn)至溶劑 前沿距離 為 15.0cm 時(shí) ， 兩 斑 點(diǎn) 質(zhì) 量 重 心 至 原 點(diǎn) 的 距 離 分 別 為 6.9cm 和 5.6cm ， 斑 點(diǎn) 直 徑 分 別 為 0.83cm 和 0.57cm ， 求 兩 組 分 的 分 離 度 及

18、rf 值 。13 用紙色譜分離 性質(zhì) 相似的 a 和 b 兩 組分 ， 它 們 的 比 移值rf 分別為0.44 和 0.66 ， 試 樣 的起 始 線 和 溶 劑 前 沿 各 離 紙 邊 2cm。如 果要使分離斑點(diǎn) 中心 相距 4cm ， 濾紙 至少 應(yīng)截取 多長 ？ 。14 已知 某 組 分 a 在 紙 色 譜 上 的 分 配 系 數(shù) 為 0.5 ， 流 動 相 與固 定 相的體積 比為 vm:vs=0.33:0.1， 試計(jì)算該組 分的 比 移值 。15 用 薄層 掃 描 法 在 高效 薄層 板 上測 得如 下 數(shù)據(jù) ： l0=127mm ， rf=0 的物 質(zhì)半峰寬為 1.9mm ， rf=1 的物質(zhì)半峰寬 為 4.2mm ， 求該薄層 板的分離數(shù)。16 欲使某組分在 固定 相與流動 相 體 積 比為 vs:vm =0.1:0.33 的薄 層條 件下獲得最佳展開效果（rf值在0.30.5范圍