一文帶你了解-薄層色譜硅膠板

本期主要給大家介紹的是“薄層色譜硅膠板”，這一基礎材料的用途，特點，原理以及如何選用自己需要的，如何辨別薄層色譜硅膠板的好壞；

薄層色譜硅膠板可以直接用在多種類型的有機物的定量或是定性分析上，在食品微量雜質、醫藥、有機化工產品、農藥、糧食、中草藥的鑒定中得到了大量的應用。目前它在新型材料POM棒上也有應用，而且在判斷地溝油上也發揮出了至關重要的作用。

薄層層析硅膠板的表面是比較均勻平整的，并且整個板面呈現純白的外觀、細密的構造，它的制作主要運用了理化手段，根據各種材料吸附能力的差異，進行分離處理。

薄層色譜硅膠版的特點是分離效果好、斑點清晰、不擴散、靈敏度高，也正是因為這些特點才使得它在市場上“混”的如魚得水。

它的的原理其實很好理解，下面是薄層色譜硅膠板的三個步驟：

1. 吸附薄層主要是利用吸附劑對樣品中各成分吸附能力不同，及展開劑對它們的解吸附能力的不同，使各成分達到分離。吸附作用主要由于物體表面作用力、氫鍵、絡合、靜電引力、范德華力等產生。
   

2. 吸附強度決定于吸附劑的吸附能力，還受被吸附成分的性質影響，更與展開劑的性質有關。

3. 薄層層析硅膠板制作過程中，要進行分配薄層層析，其原理是，用極性溶劑吸苷在固體支持劑上所形成的混合物，鋪成薄層（或裝柱），然后活化、點樣（或上樣），再用極性較弱的展開劑（或洗脫劑）進行展開。在展開過程中，各成分在固定相和流動相之間作連續不斷的分配。由于各成分在兩相間的分配系數不同，因而可以達到相互分離的目的。

   
   

薄層色譜硅膠板制作流程介紹：

1. 1CMC配制：CMC的濃度為3-4‰。在500ml燒杯中加入150ml水，在磁力攪拌器攪拌下慢慢加入1.75gCMC，促使其溶解，攪拌20min后，再加入350ml水，一直攪拌1h。抽濾得CMC溶液待用。

2. 硅膠液配制：在研缽中加入約100ml上述CMC溶液，用研棒不斷攪拌下，慢慢加入硅膠GF254粉末（CMC水溶液的用量大約是硅膠質量的2-3倍之間），直至感到液體變得較粘稠狀，且用研棒蘸取硅膠液可見粘絲狀即可。切記不能馬上就開始鋪板，需要將其再放置約十幾分鐘，以使硅膠粉末能夠充分吸收水分溶脹，過早鋪板，將會造成硅膠板起泡、起鼓或起楞等。
   

3. 鋪板：用藥勺取適量硅膠液置于玻璃板上，并用藥勺大致均勻地攤開，尤其四個角及邊緣鋪滿，然后將該玻璃板在桌面上做上下地且幅度要大些顛動幾次即可。

4. 干燥：自然晾干十幾小時。

5. 活化：放在恒溫干燥箱里于105-110℃干燥30min，然后冷卻室溫，取出存放在干燥器保存，待用。

金屬表面要求：金屬表面要求平整、光滑、無氣孔、凹陷、死角。如有焊接不平、砂眼、漏焊等現象，必須補焊并打磨平整，以免襯里被刺破或殘留氣體造成襯里鼓包。

1．低表面張力和低表面能

有機硅的主鏈十分柔順，其分子間的作用力比碳氫化合物要弱得多，因此，比同分子量的碳氫化合物粘度低，表面張力弱，表面能小，成膜能力強。這種低表面張力和低表面能是它獲得多方面應用的主要原因：疏水、消泡、泡沫穩定、防粘、潤滑、上光等各項優異性能。

薄層色譜硅膠板的規格分為：G、H、GF254、HF254。 那這些型號到底代表什么意思？他們的依據是什么呢？

• "硅膠H"--不含粘合劑；

• "硅膠G"--含煅石膏粘合劑；
  

• "硅膠HF254"--含熒光物質，可用于波長為254nm紫外光下觀察熒光；
  

• "硅膠GF254"--既含煅石膏又含熒光劑。

  

1. 分離效果好，塔板數高。

2. 點樣斑點小，便于系列分析。

3. 分離時間短，每分鐘可分離5個以上組分。

4. 靈敏度高、斑點清、不擴散。

5. 分離容量大，一塊10*20cm板至少可分離144種物質。

6. 適合薄層掃描定量分析

高純度薄層色譜硅膠加入了一定量的粘結劑噴制就制成了薄層色譜硅膠板，它的板面細密、純白、平整均勻,主要的成分就是二氧化硅和水的組合物，但是化學性質卻很穩定，不和其他的酸堿物質發生反應，除了氫氟酸和強堿。

如果您想自己制備薄層色譜硅膠板的話是需要大量的經驗來支撐的，要關注液體往下流的速度，在操作的時候要注意薄厚均勻一致的鋪在載波板上面，然后舀一勺倒在載波片的中間部分讓它慢慢布滿整個板面，最后的時候用手輕輕的振動幾下，要注意的是一定不要有起泡。

薄層層析板制備方法有很多，有手工的，也有機械的。如果薄層層析板用量較少，可以用手工的，如果用量較大，還是用機械的更加方便快捷！

配置方法：

1. CMC－Na溶液的配置：一般其濃度為0.3～0.5％，根據自己經驗而定（我習慣用0.4％的）。具體方法如下：先將預用的水加熱至60~70℃，然后加入CMC－Na，邊加邊攪拌，使之溶解，即得。

2. 與硅膠混合：CMC－Na溶液與硅膠的比例為3：1。具體方法如下：先將CMC－Na溶液倒入自動攪拌器或研缽中，然后加入硅膠，攪勻即可。若是在研缽中研磨，按一個方向研磨，自下而上，然后自上而下，以趕盡氣泡為佳。
   

3. 鋪板：手動或機械。手動鋪出的板的薄厚與所加的混合后的硅膠量有關，而機械鋪出的板的薄厚與機械所選用的鋼板有關，可根據需要來定。但此過程中最關鍵的是板子邊緣鋪得好壞，手動鋪板一定要將玻璃板邊緣硅膠涂勻（我習慣用兩頭掂法，即板下方的中間墊一物體，兩頭懸空，兩手均勻掂動）。而機械鋪板要注意板與板之間平整性，或者由高到低排列。
   

4. 晾干：自然晾干。
   

5. 活化：將晾干的板子在105℃烘箱中干燥30min，取出，放入干燥器中，備用。

無機硅膠是一種高活性吸附材料，通常是用硅酸鈉和硫酸反應，并經老化、酸泡等一系列后處理過程而制得。硅膠屬非晶態物質，其化學分子式為mSiO2 ．nH2O。不溶于水和任何溶劑，無毒無味，化學性質穩定，除強堿、氫氟酸外不與任何物質發生反應。各種型號的硅膠因其制造方法不同而形成不同的微孔結構。

硅膠的化學組份和物理結構，決定了它具有許多其它同類材料難以取代的特點：吸附性能高、熱穩定性好、化學性質穩定、有較高的機械強度等，家庭用做干燥劑，濕度調節劑，除臭劑等；工業用作油烴脫色劑，催化劑載體，變壓吸附劑等；精細化工用分離提純劑，啤酒穩定劑，涂料增稠劑，牙膏摩擦劑，消光劑等。

有機硅膠是一種有機硅化合物，是指含有Si-C鍵、且至少有一個有機基是直接與硅原子相連的化合物，習慣上也常把那些通過氧、硫、氮等使有機基與硅原子相連接的化合物也當作有機硅化合物。其中，以硅氧鍵（-Si-O-Si-）為骨架組成的聚硅氧烷，是有機硅化合物中為數最多，研究最深、應用最廣的一類，約占總用量的90%以上。

薄層色譜法的操作方法包括薄層色譜硅膠板的選用、點樣、展開、顯色、檢視與記錄五個步驟。同時，在使用過程中，經常會遇到拖尾、邊緣效應、S形及波形斑點、念珠狀斑點及Rf值不穩定等問題。

目前，實驗室已普遍采用市售高效薄層板，以硅膠G型板最為常見，相對于自制薄層板來說分離效果更好。由于硅膠表面的pH值約為5，比較適合于酸性和中性物質的分離，如有機酸、酚類、醛類等。堿性物質能與硅膠作用，展開時易被吸附于原點不動或出現斑點拖尾現象。在自制薄層板時可用稀堿溶液制備薄層使其變為堿性，或用堿性展開劑展開，從而得到理想的圖譜。

對薄層板的質量要求：

厚度均勻一致、表面平整光滑、無麻點氣泡、無破損污染。自制薄層板時，要控制好鋪板用的勻漿稠度，過稠則板面容易出現層紋，過稀則干后表面粗糙；使用前一般應于110℃下活化30 min，活化后置干燥器中備用。市售板在陰涼干燥處保存，可直接使用。

Rf值不穩定的各因素：

1.溫濕度

溫濕度不穩定。層析時室溫差控制在5℃之間。其他條件相同，溫度低比溫度高展開慢，分離好。濕度可能主要影響薄層板的吸附能力，導致選擇性( 容量因子) 的變化。濕度應根據實際情況確定，可通過反復實驗進行相應的調整。一般來說，濕度較低時，分離效果較好。

2.展開劑

展開劑的極性越大，對待定化合物的洗脫能力也越大。

3.薄層厚度

板厚度變化對比移值影響明顯。厚度達0.2mm時，影響較小；在0.25mm，分離效果最佳。

4.吸附劑含水量

與吸附劑的種類、使用時的加水量、風干時間、活化溫度、活化時間等因素有關。

5.層析缸中蒸汽

缸中蒸汽未達飽和時，比移值不能重現。為使缸中蒸汽飽和，可以在缸內壁附上一層濾紙，讓展開劑全部濕潤；把展開劑放入層析缸一段時間后再放薄層板；盡可能在恒定溫度下層析。

6.其他因素

展開劑的pH、展開時間、展開距離、樣品濃度、點樣量、薄層板所用吸附劑中的粘合劑的種類和用量等。

• 藥物和藥物代謝
  

薄層色譜法在合成藥物和天然藥物中的應用很廣。有些文獻和內容偏重于合成藥物、化合物及其代謝產物，有文獻為在中草藥分析中的應用。每一類藥物，例如磺胺、巴比妥、苯駢噻嗪、甾體激素、抗菌素、生物堿、強心甙、黃酮、揮發油和萜等，都包括幾種或十幾種化學結構和性質非常相似的化合物，可以在上述文獻中找出一、二種全盤的展開劑，一次即能把每一類的多種化合物很好地分開。藥物代謝產物的樣品一般先經預處理后用薄層分析，應用也很廣，但有時因含量甚微，不用采用氣相和高效液相色譜法靈敏。

• 化學和化工

化工和化學方面的有機原料和產品都可用薄層色譜法分析。例如含各種功能基的有機物，石油產品，塑料單體，橡膠裂解產物，油漆原料，合成洗滌劑等，內容非常廣泛。

• 醫學和臨床

薄層色譜法的應用還滲透到醫學和臨床中去，例如它是一種快速的診斷方法可用于妊娠的早期診斷。方法是基于在孕婦的尿中能檢出比未懷孕婦女的尿中含更多的孕二醇，把兩者的尿提取后點在薄層上比較，即可作出判斷。這一方法可不用動物而在2~3小時內化驗出結果。

• 毒物分析和法醫化學

如前所述，經典的毒物分析有許多缺點，毒物分析和法醫化學采用薄層色譜法等新的手段，對麻醉藥、巴比妥、印度大麻、鴉片生物堿等均可分析。

• 農藥

十多種有機磷農藥和六種有機氯農藥都可在硅膠G薄層上分開并測定含量，可用于農藥分析及其殘留量分析。