第十九章 平面色谱法
平面色谱LXL
D. 点样与展开
E. 定性与定量分析方法
(一)定性分析方法 定性鉴别主要依靠比移值或相对比移值的 测定。 常采用己知物对照法。 (二)定量分析方法 1.洗脱后测定法 2.直接测定法： 目视比较法 薄层扫描法
薄层色谱法应用 1：判断合成反应进行的程度 例如，判断普鲁卡因合成反应的终点。 色谱条件: 吸附剂：硅胶-CMC； 展开剂：环己烷—苯—二乙胺(8:2:0.4)； 显色剂：碘化铋钾溶液。 2：药品的鉴别和纯度检查 3：天然药物成分的鉴别和定量测定
1：比移值( Rf ) 说明:
由于组分被保留在薄层固定相上，它的迁移速度总 是小于展开剂的迁移速度， u＜u0， 组分的迁移距离也总是小于展开剂的迁移距离， l＜l0， 因此，Rf≤1。(不被固定相保留的组分Rf =1)。
实践中，Rf值的最佳范围是0.3～0.5，可用范围是 0.2～0.8。
1、比移值( Rf ) 比移值的影响因素
(3): 面效参数
1、理论塔板数
2、塔板高度
1、理论塔板数
理论塔板数是反映组分在固定相 和流动相中动力学特性的技术 参数，是代表色谱分离效能的 指标。
n=16(L/W)2
L：原点到斑点中心的距离 W：组分斑点的纵向宽度 平面色谱法中,理论塔板数主要取决 于色谱系统的物理特性，如固定相 的粒度、均匀度、活度及展开剂的 流速及展开方式等.
C. 薄层板的制备
要求:吸附剂涂铺均匀，表面光滑，厚度一致。 1：载板的准备 2：粘合薄层板(硬板)的铺制 (1) 粘合剂 (2) 倾注法制板 (3) 平铺法制板 (4) 机械涂铺法制板 3:活化 自然晾干→(105-110℃)活化0.5-1h→ 冷至室温→干燥器中存放
D. 点样与展开
第十九章 平面色谱法1
第二节 薄层色谱法
creating a central science
Chr ma t gra phy
TLC是将固定相平铺于玻璃板、塑料或铝 片等光洁表面上制成薄层板，在此薄层板上
进行色谱分离的方法。
通过与适宜的对照物按同法所得的色谱 图作对比，可以进行药品的鉴别、杂质的检 查或含量的测定。
分析化学（药学专业）
分析化学（药学专业）
硅胶含水量（%） 活性分级 氧化铝含水量（%） 0 I 0 3 3 Ⅱ 15 6 Ⅲ 25 10 Ⅳ 38 15 Ⅴ 活性级别越大,含水量越多,吸附能力越小,活性越小 活性≠活性级别
分析化学（药学专业）
creating a central science
Chr ma t gra phy
分析化学（药学专业）
（high performance thin layer chromatography，HPTLC）
五、高效薄层色谱法
creating a central science
Chr ma t gra phy
高效薄层色谱法是在薄层色谱的基础上，
采用更细更均匀（粒度 5 ～ 7µm ）的吸附剂
Chr ma t gra phy
薄层色谱法（TLC）
纸色谱法（PC）
薄层电泳法（TLE）
分析化学（药学专业）
二、平面色谱法参数
（一）定性参数
creating a central science
Chr ma t gra phy
比移值 Rf ：组分迁移距离与流动相迁移距离之比。
原点至斑点中心的距离 L Rf 原点至溶剂前沿的距离 L0
分析化学（药学专业）
2. 展开
creating a central science
平面色谱法的分类和原理 - 平面色谱法的分类和原理
保留比R‘ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 1 1 k
• 分配系数K= Cs/Cm
R‘ v L / t L Rf u L0 / t L0
• •
容量因子 k=C sVs/CmVm
K、k与Rf值的关系： Rf
1 1 k
1
1 KV /V
s
m
K或K大组分，比移值小
k 1 Rf Rf
吸附薄层色谱法分配薄层色谱法?纸色谱法?薄层电泳法第一节平面色谱法的分类和原理定性参数?比移值rfll001rf1固定相不吸附组分rf0在原点不动一般
第十九章 平面色谱法
第一节 平面色谱法的分类和原理
1. 分类 薄层色谱法：
吸附薄层色谱法 分配薄层色谱法
纸色谱法 薄层电泳法
2.有关参数
①定性参数
比移值 Rf =L/L0 （0~1）
Rf =1（固定相不吸附组分） Rf =0，在原点不动 一般：0.2~0.8
0.3~0.5最佳
相对比移值（Rr)
Rr = Rf (i)/Rf (s)=L(i)/L(s)
• Rr值可以大于1，也可以小于1。 • 重现性比Rf值好（有参考物质）
②相平衡参数
19章平面色谱法
固定相是以吸着在纤维上的水作固定相，而纸纤维则 起到一个惰性载体的作用。
3、展开剂的选择
展开剂的选择要根据欲分离组分在两相中的溶解度和展 开剂的极性来考虑。 纸色谱最常用的展开剂是含水的有机溶剂，为了防止弱 酸、弱碱的离解，也可加入少量的酸或碱 三、纸色谱的操作步骤 纸色谱的操作步骤，点样、展开、显色、定性定量几 个步骤。 纸色谱中不可使用腐蚀性的显色剂显色。
（三）定量分析
1、洗脱法
2、直接定量法
(1)目视比较法:ห้องสมุดไป่ตู้定量方法
(2)薄层扫描法
五、薄层扫描法基本原理简介
第三节
纸色谱法
一、纸色谱法的分离原理 纸色谱过程可以看成是以纸为载体的平面色谱法，溶 质在固定相和流动相之间连续萃取的过程，依据溶质在两 相间分配系数的不同而达到分离的目的。属于分配色谱范 畴。
二、吸附薄层色谱法的吸附剂和展开剂 （一）吸附剂 1、硅胶 硅胶是多孔性无定形粉未，其表面带有硅醇基 呈酸性。 活化：硅胶吸附水分形成水合硅醇基而失去吸 附能力，但将硅胶在105-110℃加热时，可失去水分 而提高活度，增加吸附能力，这一过程称为活化。 硅胶的分离效率的高低与其粒度、孔径、表面 积等几何结构有关。 硅胶表面的pH=5，一般适合酸性和中性物质的 分离. 常用硅胶有硅胶H、硅胶G、硅胶GF254，此外还 有硅胶HF254、硅胶HF254+366等。
2、K，k与Rf值之间的关系
R’为单位时间内一个分子在流动相中出现的几率 （即在流动相中停留的时间分数）。
（1-R’）/R’=（csVs/cmVm）=K（Vs/Vm） R’= 1/(1+k) Rf = a/c=ut/u0t=R’ Rf = 1/(1+k)
平面色谱法
Rf值越小。
固定相：烷基化学键合相 流动相：水或水-有机溶剂的混合溶剂
22
（三）高效薄层色谱法（HPLC）
参 数
板尺寸(cm) 颗粒直径(μm) 颗粒分布 点样量(μl) 原点直径(mm) 展开后斑点直径(mm) 展开距离(cm) 展开时间(min) 精密度RSD(%) 最小检测量：吸收(ng) 荧光(pg)
14
2. 分离数(SN)
在相邻两斑点分离度为1.177时，
在Rf=0和Rf=1两组分斑点之间所能容纳的色谱斑点
数
L0 SN 1 (W1/ 2 )0 (W1/ 2 )1
（W1/2）0、（W1/2）1：薄层扫描所得的Rf=0和Rf=1 的组分的半峰宽
经典薄层板的分离数为7～10，高效薄层板的分离数在 10～20范围内。
Rf为0 的组分，K与k为，表示该组分停留在原
点，完全被固定相所保留。
12
（三）面效参数
1．理论塔板数（n）：反映组分在固定相和流动相 中动力学特性的色谱技术参数。 代表色谱分离效能的指标，主要取决于色谱系 统的物理特性。 n=16（L/W）2 L：原点到斑点中心的距离 W：斑点的宽度
2．塔板高度（H）：
高、使用方便，但不能用浓硫酸作显色剂。
34
(二)点样 1.样品溶液的制备 一般选用易挥发，与展开剂极性相似的有机溶剂， 如甲醇、丙酮、乙醇等。配制样品液浓度为 0.01% ～ 0.1%。 目的：使点样后溶剂能迅速挥发，减少色斑的扩散。 2.点样工具: •手动点样：点样毛细管，微量注射器。 •自动点样：半自动点样仪或全自动点 样仪
开多个试样；
分离能力较强，分析结果直观； 试样预处理简单，对被分离组分性质没有限制； 上样量较大； 仪器简单，操作方便。
分析化学--平面色谱法教材
k
R’为保留比
2020/4/15
面效参数
1、理论塔板数 n=16(L/W)2 L:原点到斑点中心的距离 W：组分斑点的纵向宽度
2、塔板高度 H=L0/n L0：原点到展开剂前沿的距离 n越大，H越小。
2020/4/15
分离参数
1、分离度(resolution; R) 两相邻斑点中 心的距离与两斑点平均宽度的比值 R=2(L2-L1)/(W1+W2)=2d/(W1+W2)
2020/4/15
4. 三者关系图示： 组分 极性
非(弱)极性
吸附剂 活性小 活性大
流动相 极性 非极性或弱极性
2020/4/15
（三）吸附剂的选择 根据被测物极性和吸附剂的吸附能力 被测物极性强——弱极性吸附剂 被测物极性弱——强极性吸附剂
（四）展开剂的选择（同液固吸附色谱流动相的选择） 根据被测组分、吸附剂和展开剂本身的极性
2．操作过程： 铺板 →活化 →点样 → 展开 →定位(定性)/洗脱(定量) 3．分离机制：吸附（分配，离子交换，空间排阻） 4．特点：分析快速、灵敏、显色方便 5．应用：药物杂质检查、纯度测定
2020/4/15
(一)吸附色谱
固定相：固体吸附剂为，如硅胶、氧化铝等，较常使 用的是5～10μm的硅胶吸附剂； 多孔、微粒状物质
2020/4/15
1. 硅胶（SiO2·H2O） 适用：分析酸性或中性物质
结构：内部——硅氧交联结构→多孔结构 表面——有硅醇基→氢键作用→吸附活性中心
特性： 1）与极性物质或不饱和化合物形成氢键
物质极性↑，吸附能力↑→强极性吸附中心，不易洗脱 吸附活性次序：活泼型>束缚型>游离型 2）吸水→失活
第十九章平面色谱法习题答案
第十九章 平面色谱法习题（P 423—P 424）7、答：六种染料的R f 值次序为：偶氮苯 ＞ 对甲氧基偶氮苯 ＞ 苏丹黄 ＞ 苏丹红 ＞ 对氨基偶氮苯 ＞ 对羟基偶氮苯因为以硅胶为吸附剂的薄层色谱，原理为吸附色谱，极性小的物质R f 值大，极性大的物质R f 值小，由于它们均具有偶氮苯的基本母核，根据取代基的极性大小，它们的极性为：偶氮苯 ＜ 对甲氧基偶氮苯 ＜ 苏丹黄 ＜ 苏丹红 ＜ 对氨基偶氮苯 ＜ 对羟基偶氮苯苏丹黄、苏丹红及对羟基偶氮苯均带有羟基官能团，但苏丹黄、苏丹红上的羟基上的氢原子易与相邻氮原子形成分子内氢键，而使它们的极性大大下降，其极性降低至对氨基偶氮苯之后；苏丹红的极性大于苏丹黄，是因为苏丹红的共轭体系比苏丹黄长。
8、解：① R f （A ）= L/L 0 = 7.6/16.2 = 0.469≈0.47② ∵ L/L 0 = L /14.3 = R f （A ） = 0.47∴ L = 14.3×0.47 = 6.72 cm9、解：由 87.033.0/10.05.011/11=⨯+=+=m s f V KV R 15.033.010.05.0=⨯==m s V V K k 10、解：由 u v ut vt L L R f ===0 u R v f =∴ 故 m i n / 070.015.047.0)(cm u R v A f A =⨯==m i n / 096.015.064.0)(cm u R v B f B =⨯==11、解：由 86.157.083.0)6.59.6(2)(2=+-⨯=+-=B A B A W W L L R R f （A ） = L A /L 0 = 6.9/16.0 = 0.43 ，R f （B ） = L B /L 0 = 5.6/16.0 = 0.3512、解：由 R f （A ） = L A /L 0 =0.45 （1）R f （B ） = L B /L 0 = 0.63 （2）L B - L A = 2 （3）解方程，得：L A = 5.0 cm ， L 0 = 11.1 cm ， L B = 7.0 cm ; 又∵ 前沿至滤纸条顶端距离d ＞1.5 cm∴ 滤纸条的长度至少为13 cm 。
平面色谱法
薄层色谱法： 1938年 产生 20世纪60年代 发展和普及 20世纪80年代 仪器化薄层色谱法 (instrumental thin layer chromatography))
第一节 平面色谱法的分类和原理
• 平面色谱法的分类 • 平面色谱法参数
一、平面色谱法的分类
按操作方式分为薄层色谱法、纸色谱法、 薄层电泳法。
分类 正相色谱：流动相的极性比固定相小。 反向色谱：流动相的极性比固定相大。
在正相色谱中，极性大的组分在固定 相中保留时间大，分配系数大，Rf值 小； 在反相色谱中，极性大的组分在固定 相中保留时间短，分配系数小，Rf值 大；
二、吸附薄层色谱的吸附剂和展开剂
(一)吸附剂 吸附薄层色谱法的固定相(stationary phase)为吸附剂，常用吸附剂有硅胶、 氧化铝和聚酰胺等。
2、氧化铝 氧化铝可分为中性(pH7.5),碱性 (pH9.0)和 酸性(pH4.0)三种。
应用范围： 碱性氧化铝用来分离中性或碱性化合物， 如生物碱、脂溶性维生素等。 中性氧化铝适用于酸性及对碱不稳定的 化合物的分离。 酸性氧化铝可用于酸性化合物的分离。
表19-1 硅胶与氧化铝的活度与含水量的关系
常见化合物的极性由小到大为： 烷烃( CH3, CH2 )＜烯烃( CH CH ) ＜醚( OCH3, OCH2 )＜硝基化合物 ( NO2)＜酯＜酮( C O)＜醛( CHO)
＜胺( NH2)＜醇( OH)＜酚(Ar OH) ＜羧酸( COOH)。
常用溶剂的极性强弱： 水＞酸＞吡啶＞甲醇＞乙醇＞正丙醇
c.硅胶GF254板的制备 取硅胶GF254板5g, 加入15～17mL 4‰ 的CMC-Na，调成糊状。去除气泡后，
＞丙酮＞乙酸乙酯＞乙醚＞氯仿＞二 氯甲烷＞甲苯＞苯＞三氯乙烷＞四氯 化碳＞环己烷＞石油醚
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第十九章 平面色谱法
第一节 内容和要求
1．基本内容 本章内容包括平面色谱分类；平面色谱参数：比移值和相对比移值、分配系数和保留因子、分离度和分离数，比移值与分配系数（保留因子）的关系；薄层色谱法的基本原理及类型，吸附薄层色谱中吸附剂和展开剂及其选择，薄层色谱操作步骤及定性定量分析；高效薄层色谱法；薄层扫描法；纸色谱法。
2．基本要求 本章要求掌握薄层色谱和纸色谱的基本原理，常用的固定相和流动相，比移值和相对比移值、分配系数和保留因子、分离度和分离数，比移值与分配系数（保留因子）的关系。
吸附色谱中固定相和流动相的选择。
熟悉平面色谱法分类，薄层色谱中薄层板的种类，薄层色谱操作步骤，显色方法，影响薄层色谱比移值的因素，面效参数与分离参数，定性、定量分析方法。
了解各种类型色谱的操作方法，薄层扫描法，高效薄层色谱法，应用与示例。
第二节 要点和难点
（一）平面色谱的基本术语和公式
1. 定性参数：比移值（R f ）与相对比移值（R r ）
0f L L R = (s)
(i)(s) f (i) f r L L R R R == 2.R f 与分配系数（K ）和保留因子（k ）的关系
m s f 11V /KV R += f 11R k
=+ 3.面效参数：理论塔板数（n ）与塔板高度（H ）
2)(16W
L n = n L H 0= 4.分离参数：分离度（R ）与分离数（SN ）
)(2)()(2212112W W d W W L L R +=+-= 1)()(12
10210-+=W W L SN
（二）主要平面色谱类型
色谱类型
分离原理 载体 固定相 流动相 R f 顺序 吸附薄层色谱
吸附 硅胶 有机溶剂 极性小的R f 值大 正相薄层色谱
分配 硅胶 水 有机溶剂 极性小的R f 值大 反相薄层色谱
分配 硅胶 硅胶键合相 水-有机溶剂 极性小的R f 值小 纸色谱 分配 滤纸 水 水-有机溶剂 极性小的R f 值大
（三）吸附薄层色谱条件的选择
被测组分的极性大，吸附剂的活度小，流动相极性大；被测组分的极性小，吸附剂的活度大，流动相极性小。
1．被分离物质的极性与结构的关系
（1）基本母核相同，基团极性愈大，分子极性愈强；极性基团数目增加，分子极性增强。
常见的取代基极性大小顺序：烷烃<烯烃<醚类<硝基化合物<二甲胺<脂类<酮类<醛类<硫醇<胺类<酰胺<醇类<酚类<羧酸类。
（2）分子双键愈多，共轭度愈大，吸附性愈大。
（3）空间排列影响极性，如能产生分子内氢键的分子极性下降。
2．吸附剂的活度选择 被分离物质的极性大，吸附剂活度要小，以免吸附太牢，不易洗脱；被分离物质的极性小，则吸附剂的活度要大，以免不被吸附，而无法分离。
可改变活化温度和时间来控制吸附剂的活度。
3．展开剂的极性
单一溶剂的极性顺序：石油醚<环己烷<二硫化碳<四氯化碳<三氯乙烷<苯、甲苯<二氯甲烷<氯仿<乙醚<乙酸乙酯<丙酮 <正丙醇<乙醇<甲醇<吡啶<酸<水。
4．混合溶剂选择的一般规则 先用单一的中等极性展开剂试验，得出合适的极性。
再改用二元展开剂，调节比例达到预期的极性，得
到混合展开剂。
目的是通过混合展开剂的极性和溶剂的强度，使各组分具有适宜的R f值，从而达到良好的分离。
（四）分析方法
1.定性分析
（1）比移值R f定性：与对照品的R f值比较定性，但重现性差。
（2）相对比移值R r定性：与文献R r值或对照品的R r值比较定性。
2.杂质检查
（1）杂质对照品比较法：配制一定浓度的试样溶液和规定限定浓度的杂质对照品溶液，在同一板上展开，试样中杂质斑点颜色不得比杂质对照品斑点颜色深。
（2）主成分自身对照法：首先配制一定浓度的供试品溶液，然后将其稀释一定倍数得到另一低浓度溶液，作为对照溶液。
将试样溶液和对照溶液在同一板上展开，试样溶液中杂质斑点颜色不得比对照溶液主斑点颜色深。
3.定量分析
（1）洗脱法
（2）直接定量法：目视比较法和薄层扫描法。
第三节精选例题
1．试推测下列化合物在硅胶薄层板上，以石油醚-苯（4:1）为流动相展开时的R f值次序，并说明理由。
N N
N
N
OCH3
偶氮苯对甲氧基偶氮苯。