纸色谱(纸上层析)属于分配色谱的一种,主要用于含多官能团或高极性化合物如糖、氨基酸等的分析分离。通常用特制的滤纸作为固定相——水的支持剂,流动相则是含有一定比例水的有机溶剂,通常称为展开剂。
纸色谱装置如图3-8所示,其操作是先将色谱滤纸在展开溶剂的蒸气中放置过夜,在滤纸一端2cm左右处用铅笔画好起始线,然后将要分离的样品溶液用毛细管点在起始线上,待样品溶剂挥发后,将滤纸的另一端悬挂在层析缸的玻璃勾上,使滤纸下端与展开剂接触,展开剂由于毛细作用沿纸条上升,当展开剂前沿接近滤纸上端时,将滤纸取出,记下溶剂的前沿位置,晾干。若被分离物中各组分是有色的,则滤纸条上会有各种颜色的斑点显出,如图3-9所示。分离无色的混合物时,通常将展开后的滤纸风干后,置于紫外灯下观察是否有荧光,或者根据化合物的性质,喷上显色剂,观察斑点位置,它与薄层色谱显色方法相似。纸色谱比移值R f 的计算与薄层色谱的相同。
利用氨基酸在特定展开剂中分配系数的不同,采用不同样品的试样在同一张色谱纸上进行展开。在相同条件下,经展开剂展开,比较它们的R f 值,以达到分离和鉴定氨基酸的目的。
图3-10 色谱纸点样图
(1)准备色谱纸。取新华一号滤纸,用干净小刀裁成5cm×14cm的纸条作为色谱纸,在离底边1.5cm处用铅笔画一直线作为始线,在起始线上点a、b、c三个点,各点之间的距离为1cm,a、c两点分别离色谱纸边为1.5cm,在起始线7cm处画一直线作为溶剂前沿线(见图3-10)。
(2)点样。分别用0.5mm的毛细管,在色谱纸的a点上点0.5%甘氨酸水溶液,在b点上点0.5%谷氨酸水溶液,在c点上点0.5%亮氨酸水溶液,样点的直径约2mm。
(3)展开。将30mL展开剂(正丁醇∶甲酸∶水=5∶3∶2)倒入层析缸中,盖上盖子,饱和20min后,再将点好样品的色谱纸上端用回形针别住,悬挂在层析缸盖的钩上,使色谱纸的底边浸入展开剂约5mm,如图3-8所示。展开剂到达前沿线后,展开完毕,取出色谱纸,晾干或红外灯下烘干。
(4)显色。将烘干的色谱纸,用喷雾器喷洒显色剂(0.1%茚三酮乙醇溶液),再到红外灯下烘到显色为止。
(5)计算各氨基酸的R f 值。用笔画出斑点,找出斑点的中心,并量出起始线至斑点中心的距离,依薄层色谱中的公式计算各氨基酸的Rf值。
(1)预习实验原理和操作步骤。
(2)请利用互联网查出下列主要药品的物理常数,并写到预习报告中。
(3)滤纸使用前,应在烘箱中干燥,具体方法为100℃的温度下,烘干1~2h;否则会产生拖尾现象。
(4)画线时只能使用铅笔,不能使用其他笔。其他笔的颜色为有机染料,在有机溶剂中染料溶解,颜色会产生干扰。
(5)无论是画线还是点样,不能用手接触层析纸前沿线以下的任何部位,因为手指上有相当量的氨基酸,并足以在本实验方法中检出干扰实验。
(6)纸色谱必须在密闭容器中展开。加入展开剂后,必须等20min左右,使层析缸内形成展开剂的饱和蒸汽。
(7)显色剂喷洒应均匀,喷洒的量应适当,不能流淌。
(8)喷有显色剂的色谱纸,在烘干时应注意温度的控制。温度太高,不但氨基酸会产生颜色,茚三酮也会产生颜色干扰实验现象。
(9)R f 值随被分离化合物的结构、固定相与流动相的性质、温度以及纸的质量等因素的变化而变化。当温度、滤纸等实验条件固定时,比移值就是一个特有的常数,因而可作为定性分析的依据。