关于柱色谱的详细介绍（一）

关于柱色谱的详细介绍

柱色谱法，又称层析法。是一种以分配平衡为机理的分配方法。色谱体系包含两个相，一个是固定相，一个是流动相。当两相相对运动时，反复多次的利用混合物中所含各组分分配平衡性质的差异，最后达到彼此分离的目的。色谱法从发明到现在已有八十多年的历史。它是纯化和分离有机或无机物的一种常用方法。其中固定相极性大于流动相的色谱为正相色谱，相反的为反相色谱。根据相似相溶原理：混合物中在固定相中溶解度大的物质后出柱，保留时间长，难被洗脱。

一、柱色谱的概念

柱色谱是在一根玻璃管或金属管中迸行的色谱技术，将吸附剂填充到管中而使之成为柱状，这样的管状柱称为吸附色谱柱。使用吸附色谱柱分离混合物的方法，称为吸附柱色谱。这种方法可以用来分离大多数有机化合物，尤其适合于复杂的天然产物的分离。分离容量从几毫克到百毫克级，所以，适用于分离和精制较大量的样品。

二、吸附柱色谱

在吸附柱色谱中，吸附剂是固定相，洗脱剂是流动相，相当于薄层色谱中的展开剂。吸附剂的基本原理与吸附薄层色谱相同，也是基于各组分与吸附剂间存在的吸附强弱差异，通过使之在柱色谱上反复进行吸附、解吸、再吸附、再解吸的过程而完成的。所不同的是，在进行柱色谱的过程中，混合样品一般是加在色谱柱的顶端，流动相从色谱柱顶端流经色谱柱，并不断地从柱中流出。由于混合样中的各组分与吸附剂的吸附作用强弱不同，因此各组分随流动相在柱中的移动速度也不同，最终导致各组分按顺序从色谱柱中流出。如果分步接收流出的洗脱液，便可达到混合物分离的目的。一般与吸附剂作用较弱的成分先流出，与吸附作用较强的成分后流出。

三、吸附剂与洗脱剂

根据待分离组分的结构和性质选择合适的吸附剂和洗脱剂是分离成败的关键。

⒈吸附剂的要求

一种合适的吸附剂，一般应满足下列几个基本要求:

⑴对样品组分和洗脱剂都不会发生任何化学反应，在洗脱剂中也不会溶解。

⑵对待分离组分能够进行可逆的吸附，同时具有足够的吸附力，使组分在固定相与流动相之间能最快地达到平衡。

⑶颗粒形状均匀，大小适当，以保证洗脱剂能够以一定的流速 （一般为1.5 mL·min-1）通过色谱柱。

⑷材料易得，价格便宜而且是无色的，以便于观察。可用于吸附剂的物质有氧化铝、硅胶、聚酰胺、硅酸镁、滑石粉、氧化钙 （镁）、淀粉、纤维素、蔗糖和活性炭等。其中有些对几类物质分离效果较好，而对其它大多数化合物不适用。

⒉几种常见吸附剂

⑴氧化铝： 市售的层析用氧化铝有碱性、中性和酸性三种类型，粒度规格大多为100~150目。

碱性氧化铝 (pH 9-10）适用于碱性物质 （如胺、生物碱）和对酸敏感的样品（如缩醛、糖苷等），也适用于烃类、甾体化合物等中性物质的分离。但这种吸附剂能引起被吸附的醛、酮的缩合。酯和内酯的水解、醇羟基的脱水、乙酰糖的去乙酰化、维生素A和K等的破坏等不良副反应。所以，这些化合物不宜用碱性氧化铝分离。

酸性氧化铝 (pH 3.5-4.5）适用于酸性物质如有机酸、氨基酸等的分离。

中性氧化铝 (pH 7-7.5）适用于醛、酮、醌、苷和硝基化合物以及在碱性介质中不稳定的物质如酯、内酯等的分离，也可以用来分离弱的有机酸和碱等。

⑵硅胶： 硅胶是硅酸的部分脱水后的产物，其成分是SiO2·xH2O，又叫缩水硅酸。柱色谱用硅胶一般不含粘合剂。

⑶聚酰胺： 聚酰胺是聚己内酰胺的简称，商业上叫做锦纶、尼龙-6或卡普纶。色谱用聚酰胺是一种白色多孔性非晶形粉末，它是用锦纶丝溶于浓盐酸中制成的（制法详见附录十）。不溶于水和一般有机溶剂，易溶于浓无机酸、酚、甲酸及热的乙酸、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类、酸类、醌类、硝基化合物等形成强度不等的氢键，因此可以分离上述化合物，也可以分离含羟基、氨基、亚氨基的化合物及腈和醛等类化合物。

⑷硅酸镁： 中性硅酸镁的吸附特性介于氧化铝和硅胶之间，主要用于分离甾体化合物和某些糖类衍生物。为了得到中性硅酸镁，用前先用稀盐酸，然后用醋酸洗涤，最后用甲醇和蒸馏水彻底洗涤至中性。