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TLC主要类型和原理,一、薄层色谱的定义,薄层色谱(Thin Layer Chromatography)，常用TLC表示，又称薄层层析，系将适宜的固定相（吸附剂或载体）涂布于玻璃板、塑料或铝基片上，成一均匀薄层，点样，在装有流动相的密闭容器中展开后，斑点显色，与适宜的对照物按同法所得的色谱图作对比，用以进行物质鉴别、杂质检查或含量测定的定性定量分析方法。 属于固液吸附色谱,二、薄层色谱法的特点,分离能力强，斑点集中，结果直观。 灵敏度高，几微克，甚至几十纳克的物质也能检出。 展开时间短，一般只需十至几十分钟。一次可以同时展开多个试样。 试样预处理简单，对被分离物质性质没有限制。 上样量比较大，可点成点，也可点成条状。 仪器简单，操作方便。,三、薄层色谱法主要类型和原理,常用固定相：硅胶类、硅藻土类、氧化铝类、微晶纤维素类等。 按分离效能分类： 经典薄层色谱法 高效薄层色谱法 按固定相性质及其分离机制分类： 吸附薄层色谱法 分配薄层色谱法 分子排阻薄层色谱法 离子交换薄层色谱法 胶束薄层色谱法,固定相为吸附剂（常用硅胶、氧化铝、聚酰胺）的薄层色谱法称为吸附薄层色谱法。利用被分离组分对固定相表面吸附中心吸附能力的差别，即吸附系数的差别而实现分离。 基本原理 在吸附薄层色谱中，将A、B两组分的混合溶液点在薄层板的一端，在密闭容器中用适当的溶剂（展开剂）展开。此时A、B两组分首先被吸附剂所吸附，然后又被展开剂所溶解而被解吸附，并且随着展开剂向前移动。由于吸附剂对A、B两组分具有不同的吸附能力，展开剂也对两组分有不同的溶解能力，因此当展开剂不断展开, A、B两组分在吸附剂和展开剂之间发生连,（一）吸附薄层色谱,续不断的吸附、解吸、再吸附、再解吸过程，从而产生差速迁移而得到分离。 例如，当固定相为硅胶时，硅胶表面的硅醇基（呈弱酸性）可与极性基团形成氢键而表现其吸附性能，由于不同组分的极性基团与硅醇基形成氢键的能力不同，从而实现分离。极性越强的组分K值（分配系数）大，移动速度慢，Rf值就小；反之,极性较弱的组分K值小，移动速度快，则Rf值就大。若组分固定，则展开剂极性越强，K值越小，即极性越强的展开剂的洗脱能力越强，推进组分向前移动的速度越快。,（二）分配薄层色谱,分配薄层色谱法是以液体为固定相的薄层色谱法。利用试样中各组分在固定相或流动相中的溶解度差别，即在两相间的分配系数的不同，在薄层板上进行无数次的分配。 基本原理 溶质分子在固定相中溶解度较大，或在流动相中的溶解度小，则K越大。分配系数大的组分在固定相中保留较强，移动速度慢，Rf值小；分配系数小的组分在固定相中保留较弱，移动速度快, Rf值大，从而在薄层板上产生差速迁移而实现分离。根据固定相和流动相极性的相对强弱，可分为正相和反相两种类型。,1.正相分配薄层色谱 正相分配薄层色谱是流动相（展开剂）极性小于固定相极性的薄层色谱法。正相分配薄层色谱中组分极性越大,分配系数越大，随展开剂移动的速度越慢， Rf值越小。常用的固定相为含水硅胶，展开剂是极性较弱的有机溶剂。例如，用含水量大于17%（W/W）的硅胶为固定相时，硅胶表面的硅醇基完全与水分子作用，失去吸附活性，硅胶表面形成的水层成为固定相，其极性很强，以极性较弱的有机溶剂为展开剂，即为正相分配薄层色谱。,2.反相分配薄层色谱 反相分配薄层色谱是流动相（展开剂）极性大于固定相极性的薄层色谱法。反相色谱中组分极性越小，分配系数越大，随展开剂移动的速度越慢， Rf值越小。常用的固定相为烷基化学键合相，展开剂是水或水-有机溶剂的混合溶剂。 应用：分配色谱对溶解度的差别很敏感，因此适合于同系物的分离，以及酸性和中性物质的分离，如有机酸酚类、醛类等。,也称为空间排阻色谱法。是根据被分离组分分子的线团尺寸进行分离的一种色谱方法。其固定相是多孔性凝胶，因此又称为凝胶色谱法。凝胶色谱的原理比较特殊，只取决于凝胶孔径大小与被分离组分线团尺寸之间的关系，其分离类似于分子筛的作用。 基本原理 待分离组分在进入凝胶色谱后，会依据分子量的不同，进入或者不进入固定相凝胶的孔隙中，不能进入凝胶孔隙的分子会很快随流动相洗脱，而能,（三）分子排阻薄层色谱法,够进入凝胶孔隙的分子则需要更长时间的冲洗才能够流出固定相，从而实现了根据分子量差异对各组分的分离。调整固定相使用的凝胶的交联度可以调整凝胶孔隙的大小；改变流动相的溶剂组成会改变固定相凝胶的溶涨状态，进而改变孔隙的大小，获得不同的分离效果。 应用：被广泛应用于大分子分级，即用来分析大分子物质相对分子质量的分布。,（四）离子交换薄层色谱法,离子交换色谱用离子交换剂作为固定相的薄层色谱法。利用被分离组分与固定相之间发生离子交换的能力差异来实现分离。常用的离子交换剂是离子交换纤维素和离子交换树脂，用于分离离子型化合物。 基本原理 树脂分子结构中存在许多可以电离的活性中心，待分离组分中的离子会与这些活性中心发生离子交换，形成离子交换平衡，从而在流动相与固定相之间形成分配。固定相的固有离子与待分离组分中的离子之间相互争夺固定相中的离子交换中心，并随着流动相的运动而运动，最终实现分离。,（五）胶束薄层色谱法,胶束薄层色谱是用低浓度的表面活性剂的水溶液（或非极性有机溶液并含有少量水）作展开剂，常以聚酰胺、氧化铝、硅胶或硅烷化的硅胶作固定相的一种薄层色谱。 基本原理 表面活性剂在化学结构上具有性质相反的“两亲性基团”，即由疏水基（亲油基）及亲水基组成。疏水基多为碳氢键结构，因而对非极性物质如油等有较强的亲和力，对极性物质如水等，则仅有较弱的吸引力，所以与水不相溶；亲水基是一些电负性较强的原子团或原子，与水分子有较强的亲和力或容易与水键合。,在水溶液中，表面活性剂的分子三三两两地聚集，互相把疏水基靠在一起，形成亲水基向外，疏水基向内，直径在胶体范围的缔合体，这种缔合体称为胶束或胶团。溶液中胶束数量开始明显增加时的浓度，称为临界胶束浓度。在临界胶束浓度到达后，增加表面活性剂的量，未缔合分子浓度增加很慢，胶束数量和表面活性剂总浓度几乎成正比。胶束能形成亲水基向外、疏水基向内的成放射状排列的正胶束；也能形成亲水基向内，疏水基向外排列的反胶束。因此，胶束薄层色谱也可分为正相胶束薄层与反相胶束薄层。,正相胶束薄层 在聚酰胺、氧化铝或硅胶薄层上以低浓度的表面活性剂（如十二烷基硫酸钠）的水溶液为展开剂 反相胶束薄层 在硅烷化的硅胶薄层上,以低浓度的含有少量水的非极性有机溶液（如氯化十六烷基三甲铵等）为展开剂。,（六）亲和薄层色谱法,相互间具有高度特异亲和性的二种物质之一作为固定相，利用与固定相不同程度的亲和性，使成分与杂质分离的色谱法。 例如利用酶与基质（或抑制剂）、抗原与抗体