硅胶柱的制备

硅胶的预处理我们以浓盐酸浸泡硅胶14小时，然后用蒸馏水洗涤硅胶4次后，将起进行减压抽滤，后不断加蒸馏水冲洗。在1小时之后，抽滤的水呈中性，但仍然含有氯离子。经过4小时不断的冲洗才使得抽滤液中基本不含氯离子。晾干一周后，在110℃烘箱中活化2小时。活化后的硅胶加石油醚浸泡并搅拌均匀。在装柱时，宜使用口径较大的玻璃漏斗置于层析柱上部，注入1/2高的石油醚，打开下部活塞，然后尽量均匀地将硅胶倾入漏斗，这样可以防止层析柱中形成断层(这一步是实验的关键步骤)。装柱装柱子（添硅胶）时，有两种方法：即湿法装柱和干法装柱，二者各有优劣。不论干法还是湿法，硅胶（固定相）的上表面一定要平整，并且硅胶（固定相）的高度一般为15cm左右，太短了可能分离效果不好，太长了也会由于扩散或拖尾导致分离效果不好。湿法装柱是先把硅胶用适当的溶剂拌匀后，再填入柱子中，然后再加压用淋洗剂走柱子，本法最大的优点是一般柱子装的比较结实，没有气泡。干法装柱则是直接往柱子里填入硅胶，然后再轻轻敲打柱子两侧，至硅胶界面不再下降为止，然后再填入硅胶至合适高度，最后再用油泵直接抽，这样就会使得柱子装的很结实。接着是用淋洗剂走柱子，一般淋洗剂是采用TLC分析得到的展开剂的比例再稀释一倍后的溶剂。通常上面加压，下面再用油泵抽，这样可以加快速度。干法装柱较方便，但最大的缺陷在于走柱子时，由于溶剂和硅胶之间的吸附放热（可以用手摸柱子明显感觉到），容易产生气泡，这一点在使用低沸点的淋洗剂时如乙醚，二氯甲烷更为明显。虽然产生的气泡在加压的情况下不易察觉，但是，一旦撤去压力，如在上样、加溶剂等操作的时候，气泡就会释放出来，严重时，整个柱子变花，样品不可能平整地通过，当然也就谈不上分离了。解决的办法是：第一、硅胶一定要天结实；第二、一定要用较多的溶剂走柱子，一定要到柱子的下端不再发烫，恢复到室温后再撤去压力。也有介绍在硅胶的最上层填上一小层石英砂，防止添加溶剂的时候，使得样品层不再整齐。但我的感觉是如果小心上样，添加溶剂，则没有这个必要。上样也有干法和湿法之分：干法就是把待分离的样品用少量溶剂溶解后，在加入少量硅胶，拌匀后再旋去溶剂。如此得到的粉末再小心加到柱子的顶层。干法上样较麻烦，但可以保证样品层很平整。湿法上样就是用少量溶剂（最好就是展开剂，如果展开剂的溶解度不好，则可以用一极性较大的溶剂，但必须少量）将样品溶解后，再用胶头滴管转移得到的溶液，沿着层析柱内壁均匀加入。然后用少量芗洗涤后，再加入。湿法较方便，熟手一般采用此法推荐一种将硅胶柱装得均匀又密实的方法---非常实用硅胶柱装不好,主要出现的问题有疏密不均匀和不够密实,假如是比较大的柱,在溶剂进入硅胶柱后,极易造成硅胶柱体出现断裂,影响分离效果.解决办法是先在层析柱下面的溶液出口处接上真空泵连接管,开启真空泵,将预备好的硅胶倒入空层析柱中.硅胶倒入的速度不要太快,加完硅胶后要抖动柱子,以使顶部的硅胶形成平面,待硅胶不再向下收缩为止,[u]关掉层析柱出口处的阀或封闭真空泵连接管,在硅胶柱内气压平衡后,[/u]取掉真空管即可.也可以先把硅胶全部装入柱中再抽真空,但这样效果要差些.我一直采用此法装柱,效果很好.谢谢!用在树脂柱上可以吗？没有真空泵怎么办啊？呵呵我一般直接装，用洗耳球猛敲柱子，决对放心，不会敲破的。装填的效果也不错。还得要赞一下，LZ太牛B了，这样的方法也想出来，值得学习。佩服！这样很好的，我一直就是这么装的，科学院系统都着样的同“加压柱”类似这样装柱是很方便，可是也会出现问题，就是“太实”了，可能导致流动相速度太慢（加相同压力比较）。我们实验室采取的方法是，先倒入需量的硅胶，然后在地面放本书，把柱子“掂”实，手法熟练的话，最终得到的柱子表面中间一点儿突起，边缘稍低，放平后，硅胶还能保持那种状态。当然，这个也看硅胶本身质量的，我也碰到过怎么都“掂”不实的，就借助减压泵抽一下（前提是先把硅胶“掂”平），但不会抽到柱子高度降到最低，那样影响流速，也会影响洗脱效果。我建议从以下几个方向考虑对分离度产生的影响1，是大硅胶柱还是小硅胶柱，长柱还是短柱，粗分还是细分2，多少目的硅胶3，上样量的大小，4，干法上样还是湿法上样5，干法装柱还是湿法装柱6，用什么洗脱系统洗脱，7，拌样量的大小我先就第一点稍微说一下，抛砖引玉，后面的人可以就其它点说一说，也可以提出不同意见，都予以重奖。天然产物分离，首先考虑的是样品量也就是浸膏的多少，直接决定了你用大柱还是小柱，大柱用来粗分，小柱用来细分，大柱和小柱没有绝对的区别，一般认为500克装柱量的硅胶柱可以认为是大柱，100－500可的装柱量可以认为是中柱，50可以下可以认为是小柱500克以上大柱一般用来粗分，看你的样品量来决定装柱量，装柱硅胶太多，分离效果固然不错，可是柱子大了那里有地方放呢，也不一定有那么大的玻璃柱阿（大玻璃柱是相当贵的，装2公斤的硅胶的玻璃柱的价格要一两千），溶剂耗费也大大增加，蒸馏所耗费的功夫也大大增加，操作人也越累，耗时也越久。所以装柱量并不是越大越好，这里要考虑到综合消费比的问题当然，显而易见，装柱硅胶量太少也是不行的，必须要有一定量的硅胶才能起到分离效果阿，试想一下，如果一根柱子只有拌样硅胶，能有分离效果吗。我的经验装大柱，讲究“粗放，快速”，柱径比在10：1左右的大玻璃柱较为适宜。硅胶和样品量的比值是10－20：1为宜，装柱硅胶长度比拌样硅胶多一倍就可以了，当然如果你耗的起，装长点自然更好。用的硅胶自然是200－300目的，当然你可以试试100－200目的硅胶，效果并不差装小柱和装大柱就不一样了，小柱讲究小而精，想想看，你的样品已经快纯了，装柱能不精益求精吗？所以说，装小柱的硅胶和样品量的比值是最好在50：1到100：1，当然有人喜欢大的硅胶量，1000：1的也有。和和，看你自己的习惯了柱径比在7：1左右，有人喜欢装一根超短粗柱，也有人喜欢超细长柱（比如我师兄），也是看你的习惯，时间长了你就知道各种类型柱子的优缺点了找一根玻璃珠，填好棉花，直接加入硅胶，用硅胶H最好，使劲在硬物上墩，敦实以后，你会发现即使倒过来，硅胶也不会撒出来，这就到火候了。柱面不用说当然得是平的。加入你的拌样硅胶就可以了。最后再次敦实即可湿柱怎么装？不用多讲了吧？注意不要太浓，溶剂多放点，稀点好，让它慢慢流，最后留点洗脱液，加入拌样硅胶就可以了柱层析极性小的用乙酸乙酯：石油醚系统极性较大的用甲醇：氯仿系统极性大的用甲醇：水：正丁醇：醋酸系统拖尾可以加入少量氨水或冰醋酸硅胶柱层析下面介绍我现在惯用的方法：匀浆法。1。称量。200-300目硅胶，称30-70倍于上样量；如果极难分，也可以用100倍量的硅胶H。干硅胶的视密度在0.4左右，所以要称40g硅胶，用烧杯量100ml也可以。2。搅成匀浆。加入干硅胶体积一倍的溶剂用玻璃棒充分搅拌。如果洗脱剂是石油醚/乙酸乙酯/丙酮体系，就用石油醚拌；如果洗脱剂是氯仿/醇体系，就用氯仿拌。如果不能搅成匀浆，说明溶剂中含水量太大，尤其是乙酸乙酯/丙酮，如果不与水配伍走分配色谱的话，必须预先用无水硫酸钠久置干燥。氯仿用无水氯化钙干燥，以除去1%的醇。如果样品对酸敏感，不能用氯仿体系过柱。3。装柱。将柱底用棉花塞紧，不必用海沙，加入约1/3体积石油醚（氯仿），装上蓄液球，打开柱下活塞，将匀浆一次倾入蓄液球内。随着沉降，会有一些硅胶沾在蓄液球内，用石油醚（氯仿）将其冲入柱中。4。压实。沉降完成后，加入更多的石油醚，用双联球或气泵加压，直至流速恒定。柱床约被压缩至9/10体积。无论走常压柱或加压柱，都应进行这一步，可使分离度提高很多，且可以避免过柱时由于柱床萎缩产生开裂。5。上样。干法湿法都可以。海沙是没必要的。上样后，加入一些洗脱剂，再将一团脱脂棉塞至接近硅胶表面。然后就可以放心地加入大量洗脱剂，而不会冲坏硅胶表面。6。过柱和收集。柱层析实际上是在扩散和分离之间的权衡。太低的洗脱强度并不好，推荐用梯度洗脱。收集的例子：10mg上样量，1g硅胶H，0.5ml收一馏分；1-2g上样量，50g硅胶（200-300目），20-50ml收一馏分。7。检测。要更多地使用专用喷显剂，如果仅用紫外灯，会损失较多产品，紫外的灵敏度一般比喷显剂底1-2个数量级。8。送谱。收集的产品旋干，在送谱前通常需要重结晶。如果样品太少或为液体，可过一小凝胶柱，作为送谱前的最后纯化手段。可除去氢谱1.5ppm左右所谓的“硅胶”峰。1.先根据TLC方法筛选好洗脱剂，使两相邻物质Rf值之差最大化2.将柱子必须装平整、均匀3.考虑有限柱填料的吸附量4.可考虑用剃度法分开并洗脱关于柱子的尺寸，应该是粗长的最好。柱子长了，相应的塔板数就高。柱子粗了，上样后样品的原点就小（反映在柱子上就是样品层比较薄），这样相对的减小了分离的难度。试想如果柱子十厘米，而样品就有二厘米，那么分离的难度可想而知，恐怕要用很低极性的溶剂慢慢冲了。而如果样品层只有0.5厘米，那么各组分就比较容易得到完全分离了。当然采用粗大的柱子要牺牲比较多的硅胶和溶剂了，不过这些成本相对于产品来说也许就不算什么了（有些不环保的说，不过溶剂回收重蒸后也就减小了部分浪费）。现在见到的柱子径高比一般在1：5～10，书中写硅胶量是样品量的30～40倍，具体的选择要具体分析。如果所需组分和杂质分的比较开（是指在所需组分rf在0.2～0.4，杂质相差0.1以上），就可以少用硅胶，用小柱子（例如200毫克的样品，用2cm×20cm的柱子）；如果相差不到0.1，就要加大柱子，我觉得可以增加柱子的直径，比如用3cm的，也可以减小淋洗剂的极性等等。真空液相层析即vacuumliquidchromatography(VLC),即用真空代替压力进行层析，具体方法可见Synthesis,2001,No,16,2431-,andJchemedu,1997,10,1222-干法上样，一般用于固体或粘度大的液体样品。样品用低沸点易溶溶剂溶解，加入1-3倍的粗硅胶，晾干或旋干，干燥的标准是硅胶成细粉而不粘在瓶壁上。装好的柱子上留一段溶剂，把吸附了样品的硅胶慢慢到进去，震动柱子或再加一些溶剂，把粘在柱壁上的硅胶洗下常说的过柱子应该叫柱层析分离，也叫柱色谱。我们常用的是以硅胶或氧化铝作固定相的吸附柱。由于柱分的经验成分太多，所以下面我就几年来过柱的体会写些心得，希望能有所帮助。柱子可以分为：加压，常压，减压。压力可以增加淋洗剂的流动速度，减少产品收集的时间，但是会减低柱子的塔板数。所以其他条件相同的时候，常压柱是效率最高的，但是时间也最长，比如天然化合物的分离，一个柱子几个月也是有的。减压柱能够减少硅胶的使用量，感觉能够节省一半甚至更多，但是由于大量的空气通过硅胶会使溶剂挥发（有时在柱子外面有水汽凝结），以及有些比较易分解的东西可能得不到，而且还必须同时使用水泵抽气（很大的噪音，而且时间长）。以前曾经大量的过减压柱，对它有比较深厚的感情，但是自从尝试了加压后，就几乎再也没动过减压的念头了。加压柱是一种比较好的方法，与常压柱类似，只不过外加压力使淋洗剂走的快些。压力的提供可以是压缩空气，双连球或者小气泵（给鱼缸供气的就行）。特别是在容易分解的样品的分离中适用。压力不可过大，不然溶剂走的太快就会减低分离效果。个人觉得加压柱在普通的有机化合物的分离中是比较适用的。关于无水无氧柱，适用于对氧，水敏感，易分解的产品。可以湿柱，也可以干柱。不过在样品之前至少要用溶剂把柱子饱和一次，因为溶剂和硅胶饱和时放出的热量有可能是产品分解，毕竟要分离的是敏感的东东，小心不为过。也是因为分离的东西比较敏感，所以接收瓶一定要用可密封的，遵循schlenk操作。至于是加压、常压、减压，随需而定。因为是schlenk操作，所以点板是个问题，如果样品是显色的，恭喜了，不用点板，直接看柱子上的色带就行了。如果样品无色，只好准备几十个schlenk瓶，一瓶一瓶的点，不过几次之后就知道样品在哪，也就可以省些了。像我以前过一根无水无氧柱，需要六个schlenk，现在只一个就能把所要的全收集到。无水无氧柱中用的比较多的是用氧化