甲醇是否真的会溶解部分的硅胶填料吗？”——很多年之前这个问题就已经被人们提出，对于大部分的有机化学家而言，包括我认识的老师和学生等等，都认为：在进行MeOH/DCM(甲醇/二氯甲烷)梯度洗脱过程中，甲醇会溶解部分的硅胶填料。
在这篇报道中，我们将分享一些关于这个问题的测试结果，希望可以帮助说明在梯度过程中，甲醇和硅胶发生了什么作用。
很多化学家经常发现在纯化之后的化合物当中，会发现有白色的粉末——硅胶，这种情况下一般都是伴随在MeOH/DCM(甲醇/二氯甲烷)梯度洗脱过程中出现，根据这样的情况，很多人认为甲醇是可以把硅胶溶解，从而使其在样品中析出。
但是我们还没有对这种现象做过测试，当我们把这个问题反映给那些对硅化学有过研究的学者时，得到的问题往往是：硅胶是不可能被甲醇溶解的。
出于对这个问题的好奇和一些不同的回答，我们决定做一些测试来解释这个问题。首先我们选择了两种不同规格的硅胶进行测试（A.不定型硅胶，B.全球型硅胶），不定型硅胶取自于10gBioatge SNAP KP-Sil色谱柱（40-63µm, 60Å, 500 m2/g）；全球型硅胶取自于Biotage®ZIP-Sphere色谱柱（60um, 50Å, 750 m2/g）。之所以选择这两种类型硅胶做测试，主要是因为这两种型号是目前使用最频繁的两种硅胶型号，如果只测试其中一种硅胶对得出科学有效的结论并不一定有利，并且我们认为，溶解并不受硅胶具体的颗粒形状的影响。
Figure 1. 不定型硅胶，40-63µm
Figure 2. 60um全球型硅胶
测试使用仪器分别为：
Biotage Isolera™ Spektra Four快速纯化系统
Biotage® V-10 Touch超高速蒸发系统，用于快速旋干流动相。
溶剂使用：HPLC级二氯甲烷，购于EMDMillipore；分析级甲醇(MeOH)，购于Sigma Aldrich。
具体的实验方案列于下表：
不定型硅胶
全球型硅胶
0-100% MeOH in 80 mL
0-100% MeOH in 80 mL
100% MeOH for 80 mL
100% DCM for 80 mL
A. 两种不同规格的硅胶都进行了8 mL/min流速下的0-100% MeOH的梯度梯度洗脱。
B. 另外，还做了一组同一硅胶下的甲醇和二氯甲烷的纯溶剂洗脱对比实验。
120mL Isolera 系列收集瓶中的洗脱液会被转移到Biotage® V-10 Touch超高速蒸发系统进行快速高效蒸发。
首先我们在纯化前，对溶剂进行了蒸发测试，甲醇溶剂会有2mg的白色残留，二氯甲烷也有1mg的残留，两种原因：1.溶剂里面有杂质，2.瓶子没有清洗干净，或者两种原因都存在。之后我们在纯化之后，对洗脱液进行了蒸发和检测，发现最后的残留量是一致的。那么从这一点就可以说明，甲醇并不能将硅胶溶解。
当我们对甲醇/二氯甲烷梯度进行测试的时候，结果出现了变化，不定型的硅胶产生了3mg的蜡状的不透明残留，而对于全球型硅胶，只有1mg的残留，只达到了使用纯甲醇进行洗脱的一半残留质量。结果见下表
无硅胶
无硅胶
不定型硅胶
不定型硅胶
不定型硅胶
全球型硅胶
Method
MeOH control
DCM control
100% MeOH
100% DCM
0-100% MeOH gradient
0-100% MeOH gradient
Net wt. (g)
0.002
0.001
0.002
0.001
0.003
0.001
从这个数据结果，可以推断：不管是甲醇还是甲醇/二氯甲烷梯度溶剂，都不会将硅胶溶解。而对于不定型硅胶，由于其不规则的形状以及亚微米的大小，非常细小的微粒粉末会被极性溶剂甲醇等从体系中带出。我们的想法是，高密度的二氯甲烷会比其他溶剂更容易和不规则形状的硅胶颗粒的锯齿状作用，同时甲醇会通过氢键作用将亚微米粉末的带出；而全球型硅胶并没有那些锯齿状的形状，同时对高密度/高极性溶剂组合更加的稳定。
为了证实我们的设想，我们用100%二氯甲烷，对预装不定型硅胶柱进行等度洗脱，最后的残留质量也是1mg，和纯二氯甲烷的溶剂残留一致。所以二氯甲烷和甲醇的共同作用才会有更多残留带出，但不管是纯甲醇还是纯二氯甲烷，都不会溶解硅胶，也不会将一些亚微米粉末带出，只有在这两种溶剂共同作用下，才会有明显现象发生。
因此，如果您需要进行甲醇/二氯甲烷的梯度洗脱，为防止污染产品，我们建议您使用全球型硅胶进行纯化。
从正相到反相，Biotage可为您提供柱效极高的全球型硅胶填料以及色谱柱！
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