談薄層色譜展開劑選擇

　　根據本人的幾年薄層層析經驗，參考藥典等國家藥品標準和有關文獻，將 2000版藥典一部里部分有代表性的對照品的薄層層實例按展開劑極性排序，并對其規律做一些分析。以下的分析和介紹是總體描述性的，目的是快速、簡便地選擇展開劑。如果想了解展開劑選擇的各種理論，請參考其他專著。

　　選擇展開劑，要依據溶劑極性和他們的混溶性，溶劑對被分析物的溶解性，以及被分析物的結構。這里只討論藥典里通常使用的以硅膠為固定相主體的正相薄層，也不考慮板的活性。

　　列出溶劑極性參數表，方便以下比較展開劑。環已烷 :-0.2、石油醚(Ⅰ類，30~60℃)、石油醚(Ⅱ類，60~90℃)、正已烷:0.0、甲苯:2.4、二甲苯:2.5、苯:2.7、二氯甲烷:3.1、異丙醇:3.9、正丁醇:3.9、四氫呋喃:4.0、氯仿:4.1、乙醇:4.3、乙酸乙酯:4.4、甲醇:5.1、丙酮:5.1、乙腈:5.8、乙酸:6.0、水:10.2。

　　關于溶劑混溶性，一般根據相似相溶原則，需要注意，極性相差大的不混溶，比如正己烷與甲醇。多元展開劑，主體的兩種溶劑不能混溶，就需要通過第三種溶劑來調和。比如：石油醚、正庚烷、正已烷、戊烷、環已烷和甲醇、水之類的。

　　一般正相色譜，固定相為極性，被分析物質的極性越大，需要極性更大的展開劑。

　　了解被分析物的極性可以通過分析其結構獲得，很難獲得它的極性指數。物質分子化學結構中，通常由較極性部分和非極性部分兩部分。例如下面以苯丙烷為極性小部分，隨著極性基團部分的增加，總體的極性就增加，展開劑極性也增加了。依次為肉桂酸、阿魏酸、咖啡酸、菊苣酸、綠原酸。 相應展開劑分別為：正己烷—乙醚—冰醋酸 (5:5:0.1)、苯-冰醋酸-甲醇(30:1:3)、氯仿-甲醇-甲酸(9:1: 0.5)、石油醚-乙酸乙酯-甲酸(3:6: 1)、醋酸丁酯-甲酸-水(7:2.5:2.5)。(由于薄層板、比移值不同的原因，展開劑極性比較是相對的，并非絕對的后者大于前者)。

　　現在最重要的問題是，不同化合物，怎么定它的極性，又用什么標準來定它對應的展開劑呢?以下分開討論不同化合物極性情況及其對應的展開劑。

　　首先是極性較小的揮發性物質。比如：冰片：石油醚 (30～60℃)—醋酸乙酯(17:3)、厚樸酚：苯-醋酸乙酯(9:1.5)、α-香附酮：苯-醋酯乙酯-冰醋酸(92:5:5)、丹皮酚：環己烷-醋酸乙酯(3:1)，這類化合物，以石油醚、正構烷和苯為體積百分數比較大的溶劑，通常起溶解和分離化合物的作用，而用醋酸乙酯為調節Rf(比移值)的溶劑。為了減少拖尾之類其他相似相溶原則以外的影響，適當加入添加劑，如有機酸或者有機堿。

　　極性較小的不揮發性物質。比如：β -谷甾醇：環己烷-醋酸乙酯-甲醇(6:2.5:1)或者環己烷-丙酮(5:2) 、熊果酸：甲苯-醋酸乙酯-冰醋酸(12:4:0.5)、齊墩果酸：氯仿-甲醇(40:1)、豬去氧膽酸：氯仿-乙醚-冰醋酸(2:2:1)、大黃素：苯 —醋酸乙酯—甲醇(15:2:0.2)或者苯—乙醇 (8:1)、丹參酮ⅡA：苯-醋酸乙酯-甲酸(40:25:4) 、穿心蓮內酯：氯仿-無水乙醇(9:1)、靛玉紅、靛藍氯仿-乙醇(9:1)或者苯-氯仿-丙酮(5:4:1)。這類物質展開劑極性比極性較小的揮發性物質洗脫力強一些，因為這類物質極性小的母核大，而極性大的基團通常可以形成氫鍵，比如羧酸、羥基。以上物質，母核分子量減小、母核結構中不飽和健的增加(尤其是出現苯環)，極性基團的增加，都使極性增加，展開劑極性也增大。這個范圍內的物質很多，一般展開劑大百分數的溶劑可以從環己烷—〉甲苯—〉二甲苯 —〉苯—〉氯仿的順序，按照極性要求選擇。這里注意，異丙醇、正丁醇極性指數也比較小，在這范圍的化合物很少用，因為粘性大、展開慢，造成斑點擴散;另外，羥基的氫鍵作用力也有不利。調節Rf值的溶劑，從醋酸乙酯—〉甲醇—〉丙酮—〉乙醇。揮發性物質也有很多帶羰基、羥基的，但從它的揮發性就可以明白，分子間作用力不強，另外，母核與石油醚、正構烷和苯的結構差異小，估計更容易脫離硅膠吸附，更快進入溶劑中，而不需要通過提高展開劑的極性。

　　皂苷類。人參皂苷：氯仿-甲醇-水 (65:35:10)10℃以下放置的下層溶液或正丁醇-醋酸乙酯-水(4:1:5)的上層溶液或氯仿-醋酸乙酯-甲醇-水 (15:40:22:10)10℃以下放置的下層溶液、芍藥苷：氯仿-醋酸乙酯-甲醇-甲酸(40:5:10:0.2)、黃芩苷：醋酸乙酯-丁酮-醋酸-水(10:7:5:3)、橙皮苷：苯—醋酸乙酯—甲酸—水(1:12:2.5:3)的上層溶液、葛根素：氯仿-甲醇-水(14:5:0.5)、蘆丁：醋酸乙酯-甲酸-水(8:1:1)。這類物質，由于存在糖的多羥基結構，苷元的結構影響變小。展開劑中使用極性大的有機溶劑(氯仿、醋酸乙酯、甲醇、正丁醇)和水。乙酸和甲酸的使用，一方面增大展開劑極性，另外也可以抑制硅膠羥基的作用，減少拖尾。由于混溶性和硅膠耐酸能力的限制，水和酸的使用是有限度的。

　　極性大的小分子有機酸。沒食子酸：氯仿-醋酸乙酯-甲酸 (5:4:1)、阿魏酸、咖啡酸、菊苣酸、綠原酸、異綠原酸。這類物質多數是苯乙烯母核的，這個結構的極性本身比較大，另外有酚羥基和羧酸基團，個別有多羥基配基。皂苷的展開劑差不多，極性大。注意甲酸通常指的是濃度85%左右的，含有水。

　　含氮有機物。鹽酸小檗堿：苯-醋酸乙酯-甲醇-異丙醇-濃氨試液(12：6：3：3：0.6)(氨蒸氣飽和) 或正丁醇-冰醋酸-水(7:1:2)、麻黃堿：氯仿-甲醇-濃氨試液(20:5:0.5)或正丁醇-冰醋酸-水(8:2:1)、甘草酸銨：醋酸乙酯-甲酸-冰醋酸-水(15:1:1:2)。由于NH2硅醇基的作用很強，在強極性展開劑加有機酸、有機堿掃尾。對于極性化合物，使用正丁醇對斑點擴散影響較小，因為化合物和硅膠的作用強。 進行薄層分析基本可以根據母核、基團，選擇相似的化合物對號入座。當然，具體的條件優化則需要根據實際情況了。遇到較困難的分離，需要使用到設計優化方法的，已經不屬于本文討論范圍了。