幹法快速過柱技術('Dry Flash' Column Chromatography)結合了色譜法的速度和分離,使用更便宜的TLC級二氧化矽,操作簡單,沒有特殊的設備要求。幹法快速柱色譜通過底部抽真空而不是頂部加壓來加速洗脫速度,從而避免了玻璃柱爆炸的風險。另外,柱子中的洗脫劑可以流幹再加洗脫劑。這些特征使得該方法特別適用於梯度洗脫,實際上,這也是是開發此類層析柱的首選方式。梯度洗脫使用極性逐漸增加的洗脫劑梯度洗脫,開始時用小極性洗脫體係洗去弱極性成份,然後增大極性洗脫大極性化合物,這既可以節省大量時間,又不失好的分離效果。
幹法快速過柱是柱色譜中唯一允許空氣進入色譜柱的分離方法。實際上,整個過程都適用經典色譜的所有原理,但是它能夠以更低的成本給出至少與標準柱層析技術一樣好的結果,而且特別適用於分離高達50克的樣品(沒有經驗的人不建議嚐試這樣的色譜柱),因此該方法長期以來在各種實驗室中已被廣泛使用。
所需的裝置很簡單,將砂芯漏鬥配備真空抽氣裝置和接液瓶即可使用,也可以使用下麵這種商品化的減壓柱,下方接磨口瓶。
待純化的樣品量決定了使用的燒結漏鬥的大小和要收集的餾分的體積。指導參數見表1。
表1 幹法過柱指導參數
柱子直徑 | 矽膠重量 | 樣品重量 | 接液量 |
30毫米 | 15克 | 15-500毫克 | 10-15毫升 |
40毫米 | 30克 | 0.5-3克 | 15-30毫升 |
70毫米 | 100克 | 2-15克 | 20-50毫升 |
2. 選擇溶劑係統
所用的洗脫溶劑係統應該是通過TLC分析所需組分的Rf值為0.5的溶劑係統。雖然沒有特別不適合該技術的溶劑,但是己烷,乙醚,乙酸乙酯和甲醇的各種組合對於大多數分離應該是足夠的。當係統處於減壓下時,收集的一些溶劑將蒸發並可使接收容器溫度降低,以至於大氣中的水份會在裝置上凝結,這不會影響分離的效率。但是,如果過柱子時間過長,一些水可能會進入收集的餾分中。在這方麵,使用揮發性較低的庚烷代替石油醚有一定幫助。
3. 裝柱子
用於這種色譜的矽膠是沒有添加石膏粘合劑的TLC級二氧化矽。這比快速柱層析所用的矽膠要便宜,而且對各種幹法柱來說,活性已足夠。對於每種尺寸的漏鬥,應在推薦的矽膠重量填充柱並抽吸壓實後,提供足夠的頂部空間來容納洗脫劑。負壓可以使二氧化矽變得緊湊,但壓實過程中因為矽膠從漏鬥的側麵收縮可能會在內部形成看不到的裂縫,特別是對於較大尺寸的柱。這時可以使用玻璃塞在邊緣處用力向下按壓表麵。不用擔心矽膠表麵的狀態,因為當用刮刀在漏鬥的側麵周圍反複輕輕敲擊後可以讓表明變平。
裝好柱子就可以用洗脫係統中極性最小的組分預洗脫色譜柱。在預洗脫期間保持矽膠表麵覆蓋有溶劑,直到溶劑進入接收瓶,然後使矽膠被吸幹。如果溶劑前沿不平,隻需將色譜柱吸幹,重新壓縮,然後重複預洗脫程序。
注意:壓實後的矽膠表麵在添加溶劑時相對穩定,不需要任何沙子保護層。
3. 上樣和洗脫色譜柱
將樣品溶解在盡可能少的預洗脫溶劑中,在柱底抽吸的情況下,均勻地將其加到矽膠表麵。衝洗樣品容器並將洗滌液添加到色譜柱中,直到所有樣品都已轉移。如果樣品在預洗脫溶劑中溶解不好,可以將其溶解在易溶的最小極性組合的洗脫溶劑中。
使用上樣的溶劑組合開始梯度洗脫,遵循表中級分大小的指導原則。允許讓柱子抽幹,將第一部分接液轉移到試管或其它方便的容器中,清洗燒瓶和漏鬥柄。當柱子抽幹時,準備下一份洗脫液,遞加5%的極性。重複這樣的洗脫程序。直到僅用純的,更大極性的組分洗脫。
分離過程應進行餾分的TLC監測。當純化大於約100mg的樣品時。通常通過漏鬥下側的起泡來指示產物從柱中的洗脫。如果產品是固體。它可能在漏鬥或接收瓶的莖中結晶出來,特別是在分離較大量的物質時,務必在兩份收液之間,徹底清洗接受瓶和漏鬥柄,並檢查確保固體不會阻塞洗脫。典型的低程度的產物橫向擴散帶,常常意味著純化合物的洗脫組分相對較少,減少了交叉汙染的份數。如果粗樣中不含聚合物,樣品會很好回收。
4. 處理矽膠
洗脫完成後,將矽膠吸幹,然後將其轉移到特定收集箱中。通常將柱子倒置並敲打或用洗耳球加壓可以容易的將所以矽膠倒。一如既往,應注意不要在把大量的矽膠粉塵弄到實驗室空氣中。
熟能生巧,這種方法用的多了自然而然就會輕車熟路,效果甚至比自動過柱機都快,當然前提你要對自己的樣品的極性非常熟悉,對溶劑的洗脫效果也要非常熟悉,才能很好地使用此法。
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