關于柱色譜的詳細介紹（一）

關于柱色譜的詳細介紹

柱色譜法，又稱層析法。是一種以分配平衡為機理的分配方法。色譜體系包含兩個相，一個是固定相，一個是流動相。當兩相相對運動時，反復多次的利用混合物中所含各組分分配平衡性質的差異，最后達到彼此分離的目的。色譜法從發明到現在已有八十多年的歷史。它是純化和分離有機或無機物的一種常用方法。其中固定相極性大于流動相的色譜為正相色譜，相反的為反相色譜。根據相似相溶原理：混合物中在固定相中溶解度大的物質后出柱，保留時間長，難被洗脫。

一、柱色譜的概念

柱色譜是在一根玻璃管或金屬管中迸行的色譜技術，將吸附劑填充到管中而使之成為柱狀，這樣的管狀柱稱為吸附色譜柱。使用吸附色譜柱分離混合物的方法，稱為吸附柱色譜。這種方法可以用來分離大多數有機化合物，尤其適合于復雜的天然產物的分離。分離容量從幾毫克到百毫克級，所以，適用于分離和精制較大量的樣品。

二、吸附柱色譜

在吸附柱色譜中，吸附劑是固定相，洗脫劑是流動相，相當于薄層色譜中的展開劑。吸附劑的基本原理與吸附薄層色譜相同，也是基于各組分與吸附劑間存在的吸附強弱差異，通過使之在柱色譜上反復進行吸附、解吸、再吸附、再解吸的過程而完成的。所不同的是，在進行柱色譜的過程中，混合樣品一般是加在色譜柱的頂端，流動相從色譜柱頂端流經色譜柱，并不斷地從柱中流出。由于混合樣中的各組分與吸附劑的吸附作用強弱不同，因此各組分隨流動相在柱中的移動速度也不同，最終導致各組分按順序從色譜柱中流出。如果分步接收流出的洗脫液，便可達到混合物分離的目的。一般與吸附劑作用較弱的成分先流出，與吸附作用較強的成分后流出。

三、吸附劑與洗脫劑

根據待分離組分的結構和性質選擇合適的吸附劑和洗脫劑是分離成敗的關鍵。

⒈吸附劑的要求

一種合適的吸附劑，一般應滿足下列幾個基本要求:

⑴對樣品組分和洗脫劑都不會發生任何化學反應，在洗脫劑中也不會溶解。

⑵對待分離組分能夠進行可逆的吸附，同時具有足夠的吸附力，使組分在固定相與流動相之間能最快地達到平衡。

⑶顆粒形狀均勻，大小適當，以保證洗脫劑能夠以一定的流速 （一般為1.5 mL·min-1）通過色譜柱。

⑷材料易得，價格便宜而且是無色的，以便于觀察。可用于吸附劑的物質有氧化鋁、硅膠、聚酰胺、硅酸鎂、滑石粉、氧化鈣 （鎂）、淀粉、纖維素、蔗糖和活性炭等。其中有些對幾類物質分離效果較好，而對其它大多數化合物不適用。

⒉幾種常見吸附劑

⑴氧化鋁： 市售的層析用氧化鋁有堿性、中性和酸性三種類型，粒度規格大多為100~150目。

堿性氧化鋁 (pH 9-10）適用于堿性物質 （如胺、生物堿）和對酸敏感的樣品（如縮醛、糖苷等），也適用于烴類、甾體化合物等中性物質的分離。但這種吸附劑能引起被吸附的醛、酮的縮合。酯和內酯的水解、醇羥基的脫水、乙酰糖的去乙酰化、維生素A和K等的破壞等不良副反應。所以，這些化合物不宜用堿性氧化鋁分離。

酸性氧化鋁 (pH 3.5-4.5）適用于酸性物質如有機酸、氨基酸等的分離。

中性氧化鋁 (pH 7-7.5）適用于醛、酮、醌、苷和硝基化合物以及在堿性介質中不穩定的物質如酯、內酯等的分離，也可以用來分離弱的有機酸和堿等。

⑵硅膠： 硅膠是硅酸的部分脫水后的產物，其成分是SiO2·xH2O，又叫縮水硅酸。柱色譜用硅膠一般不含粘合劑。

⑶聚酰胺： 聚酰胺是聚己內酰胺的簡稱，商業上叫做錦綸、尼龍-6或卡普綸。色譜用聚酰胺是一種白色多孔性非晶形粉末，它是用錦綸絲溶于濃鹽酸中制成的（制法詳見附錄十）。不溶于水和一般有機溶劑，易溶于濃無機酸、酚、甲酸及熱的乙酸、甲酰胺和二甲基甲酰胺中。聚酰胺分子表面的酰氨基和末端胺基可以和酚類、酸類、醌類、硝基化合物等形成強度不等的氫鍵，因此可以分離上述化合物，也可以分離含羥基、氨基、亞氨基的化合物及腈和醛等類化合物。

⑷硅酸鎂： 中性硅酸鎂的吸附特性介于氧化鋁和硅膠之間，主要用于分離甾體化合物和某些糖類衍生物。為了得到中性硅酸鎂，用前先用稀鹽酸，然后用醋酸洗滌，最后用甲醇和蒸餾水徹底洗滌至中性。