基本介紹
- 中文名：吸附層析法
- 外文名：Adsorption chromatography
- 常用方法：液一固吸附層析
- 吸附劑：矽膠、氧化鋁、活性炭、矽酸鎂等
- 適用範圍：很多中等分子量的樣品分離
吸附劑,矽膠,氧化鋁,活性炭,溶劑,分離物性質,
吸附劑
矽膠
層析用矽膠為一多孔性物質，分子中具有矽氧烷的交鏈結構，同時在顆粒表面又有很多矽醇基。矽膠吸附作用的強弱與矽醇基的含量多少有關。矽醇基能夠通過氫鍵的形成而吸附水分，因此矽膠的吸附力隨吸著的水分增加而降低。若吸水量超過17%，吸附力極弱不能用作為吸附劑，但可作為分配層析中的支持劑。對矽膠的活化，當矽膠加熱至100～110℃時，矽膠表面因氫鍵所吸附的水分即能被除去。當溫度升高至500℃時，矽膠表面的矽醇基也能脫水縮合轉變為矽氧烷鍵，從而喪失了因氫鍵吸附水分的活性，就不再有吸附劑的性質，雖用水處理亦不能恢復其吸附活性。所以矽膠的活化不宜在較高溫度進行（一般在170℃以上即有少量結合水失去）。
矽膠是一種酸性吸附劑，適用於中性或酸性成分的層析。同時矽膠又是一種弱酸性陽離子交換劑，其表面上的矽醇基能釋放弱酸性的氫離子，當遇到較強的鹼性化合物，則可因離子交換反應而吸附鹼性化合物。
氧化鋁
氧化鋁可能帶有鹼性（因其中可混有碳酸鈉等成分），對於分離一些鹼性中草藥成分，如生物鹼類的分離頗為理想。但是鹼性氧化鋁不宜用於醛、酮、醋、內酯等類型的化合物分離。因為有時鹼性氧化鋁可與上述成分發生次級反應，如異構化、氧化、消除反應等。除去氧化鋁中絢鹼性雜質可用水洗至中性，稱為中性氧化鋁。中性氧化鋁仍屬於鹼性吸附劑的範疇，本適用於酸性成分的分離。用稀硝酸或稀鹽酸處理氧化鋁，不僅可中和氧化鋁中含有的鹼性雜質，並可使氧化鋁顆粒表面帶有NO3一或CI一的陰離子，從而具有離於交換劑的性質，適合於酸性成分的層析，這種氧化鋁稱為酸性氧化鋁。供層析用的氧化鋁，用於拄層析的，其粒度要求在100～160目之間。粒度大子100目，分離效果差：小於160目，溶濃流速大慢，易使譜帶擴散。樣品與氧化鋁的用量比，一般在1：20～50之間層析柱的內徑與柱長比例在1：10-20之間。
在用溶劑沖洗柱時，流速不宜過快，洗脫液的流速一般以每半～1小時內流出液體的毫升數與所用吸附劑的重量（克）相等為合適。
活性炭
活性炭是使用較多的一種非極性吸附劑。一般需要先用稀鹽酸洗滌，其次用乙醇洗，再以水洗淨，於80℃乾燥後即可供層析用。層析用的活性炭，最好選用顆粒活注炭，若為活性炭細粉，則需加入適量硅藻土作為助濾劑一併裝柱，以免流速太慢。活性炭主要且於分離水溶性成分，如胺基酸、糖類及某些甙。活性炭的有為吸附作用，在水溶液中最強，在有機溶劑中則較低弱。故水的洗脫能力最弱，而有機溶劑則較強。例如以醇-水進行洗脫時，則隨乙醇濃度的遞增而洗脫力增加。活性炭對芳香族化合物的吸附力大於脂肪族化合物，對大分子化合物的吸附力大於小分子化合物。利用這些吸附性的差別，可將水溶性芳香族物質與脂肪族物質分開，單糖與多糖分開，胺基酸與多肽分開。
溶劑
層析過程中溶劑的選擇，對組分分離關係極大。在柱層析時所用的溶劑（單一劑或混合溶劑）習慣上稱洗脫劑，用於薄層或紙層析時常稱展開劑。洗脫劑的選擇，須根據被分離物質與所選用的吸附劑性質這兩者結合起來加以考慮在用極性吸附劑進行層析時，當被分離物質為弱極性物質，一般選用弱極性溶劑為洗脫劑；被分離物質為強極性成分，則須選用極性溶劑為洗脫劑。如果對某一極性物質用吸附性較弱的吸附劑（如以硅藻土或滑石粉代替矽膠），則洗脫劑的極性亦須相應降低。
在柱層操作時，被分離樣品在加樣時可採用於法，亦可選一適宜的溶劑將樣品溶解後加入。溶解樣品的溶劑應選擇極性較小的，以便被分離的成分可以被吸附。然後漸增大溶劑的極性。這種極性的增大是一個十分緩慢的過程，稱為“梯度洗脫”，使吸附在層析柱上的各個成分逐個被洗脫。如果極性增大過訣（梯度太大），就不能獲得滿意的分離。溶劑的洗脫能力，有時可以用溶劑的介電常數（ε）來表示。介電常數高，洗脫能力就大。以上的洗脫順序僅適用於極性吸附劑，如矽膠、氧化鋁。對非極性吸附劑，如活性炭，則正好與上述順序相反，在水或親水住溶劑中所形成的吸附作用，較在脂溶性溶劑中為強。
分離物性質
被分離的物質與吸附劑，洗脫劑共同構成吸附層析中的三個要素，彼此緊密相連。在指定的吸附劑與洗脫劑的條件下，各個成分的分離情況，直接與被分離物質的結構與性質有關。對極性吸附劑而言，成分的極性大，吸附住強。
