用途
該方法通常用於葉綠素色素的檢測、氨基酸的鑒定和測定、橘皮精油的檢測以及壹些特定的細胞篩選實驗。
原理
紙層析是根據極性相似溶解原理,以濾紙纖維的結合水為固定相,以有機溶劑為流動相。由於樣品中物質的分布系數不同,擴散速度也不同,從而達到分離的目的。色譜後的樣品可用比移值(Rf)表示各組分的位置(比移值=中心原點到中心色譜斑的距離與中心原點到流動相前沿的距離之比),由於影響比移值的因素較多,所以壹般采用在相同實驗條件下的相同對照物進行比較,以確定其異同。作為單體鑒定,供試品與對照品(標準品)的主要色譜斑點的顏色(或熒光),應與對照品(標準品)或供試品與對照品(1:1)混合物的主要色譜斑點的顏色相同。作為質量指標(純度)檢查,可取壹定量的試樣,展開後,根據規定的單體、雜質色譜斑點的數量或顏色(或熒光)的強度進行檢查。作為含量測定,可將色譜斑切斷洗脫,再用適當方法測定,也可用色譜掃描儀測定。
色譜系統
固定相壹般是吸附在紙纖維上的水,流動相是不溶於水的有機溶劑;也可以使紙吸收其他物質作為固定相,如緩沖液、甲酰胺等。
編輯應用
操作方法
將試樣點在紙條的壹端,然後在裝有適當溶劑的密閉槽中展開。當組分移動壹定距離後,每個組分移動不同的距離,最後形成相互分離的斑點。取下紙條,待溶劑揮發後,用顯色劑或其他合適的方法確定斑點位置。根據組分移動距離(Rf 值)與已知樣品比較,進行表征。使用光斑掃描儀或移除成分光斑,用溶劑溶解成分,用合適的方法(如光度法、比色法等)定量。
應用和實例
在環境分析測試中,有時用紙色譜法分離樣品成分,它被用於壹些精度較低的分析,如 3,4-苯並芘。不過,它不像氣相色譜和高效液相色譜那樣常用。葉綠體色素分離所用的方法是,將葉片粉碎,浸出綠色液體,將該液體與色譜液(石油醚)混合,將濾紙的壹段放入混合液體中,4 種色素在色譜液中的溶解度不同,在濾紙上留下 4 條色素帶。通過觀察,可以檢查出各種色素的相對含量和種類。紙層析壹般用於葉綠體中色素的分離,葉綠體中的色素主要包括類胡蘿蔔素、葉黃素、
[1]葉綠素a、葉綠素b,它們在層析液中的溶解度不同,溶解度大的隨著層析液在濾紙上的擴散快,反之則慢;含量多的色素帶也較寬。最後,濾紙上留下了 4 條色素帶,因此葉綠體中的色素可以通過紙層析清楚地分離出來。
註意事項
紙層析所用的有機溶劑(如丙酮)壹般都具有揮發性和毒性,因此在層析時壹定要密封,以免吸入過多的有害揮發物。
編輯實驗
儀器藥品
大試管 天平 底幔(紙板上有孔,防止丙酮揮發) 量筒 燒杯 漏鬥 軟木塞 濾紙 丙酮(可用無水乙醇代替) 四氯化碳 無水硫酸鈉 碳酸鈣 石英砂
操作步驟
1.稱取鮮葉2g,放入缽中加丙酮5ml、碳酸鈣少許(防止破壞葉綠素)和石英砂(幫助研磨),研磨成均質液後,再加丙酮5ml,然後用漏鬥過濾,即得色素提取液。2.取準備好的濾紙條(2×20cm),剪去兩邊的壹端,中間留壹條長約1.5cm、寬約0.5cm的窄條,在濾紙剪口上方折壹條直線作為基線,畫出壹條濾液細線。3.用毛細吸管蘸少許濾液在折線上描繪 4~5 次,註意畫勻、畫直、畫細,每次畫完壹條細線要等其自然幹燥後再畫第二條線。4.在壹個大試管中,加入四氯化碳 3 Gleditsia 5 毫升和少許無水硫酸鈉(即色譜溶液)。然後將濾紙條固定在軟木塞上,插入試管中,使窄端浸入溶劑中(著色點應略高於液面,濾紙條邊緣不應接觸試管壁),蓋緊軟木塞,直立於暗處進行層析。0.5-1 小時後,觀察分離出的色素帶的分布。最上面的橙黃色是胡蘿蔔素,接下來的黃色是葉黃素,接下來的藍綠色是葉綠素 a,最後的黃綠色是葉綠素 b。[1]
普通高中相關實驗
從植物葉綠體中提取和分離色素 用具和器皿:壹把剪刀、壹張幹燥的定性濾紙、50 毫升燒杯和 100 毫升燒杯各 3 個、白紙 3 張、試管架 3 個、研缽、玻璃漏鬥、尼龍布或紗布、毛細管、藥匙、10 毫升量筒、天平、3 支試管、壹塊硬紙板、3 個棉塞、3 個培養皿、刻度尺、註射器、蓋玻片 試劑:丙酮、無水乙醇、乙酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸乙酯:丙酮、無水乙醇、層析吸附劑(20 份石油醚、2 份丙酮、1 份苯)、二氧化矽、碳酸鈣、碳酸鈉。材料:新鮮菠菜葉、大白菜葉、黃楊木葉 背景:1、葉綠素等脂溶性有機分子,根據相似溶解原理,葉綠素等色素分子易溶於有機溶劑而不溶於有極性的水。因此,在研磨和收集葉綠素時應采用丙酮或乙醇等不含水分的有機溶劑。2、葉綠素分布在基質薄片膜上,加入少許二氧化矽是為了研磨細胞壁、質膜、葉綠體外質和光合薄片,使色素溶於丙酮中。3、破碎的細胞中含有草酸等有機酸,葉綠素分子中含有的鎂元素處於不穩定狀態,鎂離子和有機酸會導致色素分子破壞。加入少許碳酸鈣,使鈣離子與有機酸結合,減少鎂離子的轉移,防止研磨時破壞葉綠素色素。因此在研磨時要加入適量的碳酸鈣,加入碳酸鈉也是同樣的道理。4、在過濾時要用脫脂棉或紗布,而不要用濾紙。主要原因如下:(1)色素分子比較大,不易透過濾紙;(2)濾紙有很強的吸附性,色素吸附在濾紙上,從而降低了色素的濃度,影響實驗結果;(3)葉綠素是脂溶性的,根據相似相容的原理,脫脂棉可以減少色素在實驗過程中的損失,增強實驗效果。5、根據物理學中的毛細現象,在繪制濾紙細線前必須將濾紙烘幹,是為了阻止水分子堵塞濾紙中的毛細管,影響色譜溶液的擴散。但如果用火烘烤,會使濾紙纖維變形的同時破壞拉毛細管,影響色譜溶液的擴散。6、由於不同位置的液面表面張力不同,紙條靠近液面時,邊緣的表面張力較大,色譜液沿濾紙邊緣擴散過快,造成色素帶分離不整齊現象。因此,應剪掉濾紙條壹端的兩個角插入色譜液中。7、為了防止濾紙條掉入色譜液中而使色譜實驗失敗。同時,防止液體表面張力造成色譜液沿濾紙條向上的 "壁流 "而導致顏料溶解。8、色素的分離原理:紙層析是壹種以濾紙為載體的色層分析方法,其原理主要是利用混合物中各組分在;流動相和固定相中的分布比(溶解度)的不同而使之分離。濾紙上吸附的水為固定相(濾紙纖維常吸附 20% 左右的水),乙醇等有機溶劑為流動相,顏料提取物為色譜試樣。試樣點在濾紙濾液線的位置,當流動相溶劑在濾紙毛細管的作用下,連續沿濾紙向前通過濾液線時,試樣中的組分就會隨著流動相溶劑向前移動,並在流動相和固定相溶劑之間連續出現壹次分配。因此,分布比大的物質移動速度快,移動距離遠;分布比小的物質移動速度慢,移動距離近,樣品中的組分分別聚集在濾紙的不同位置,從而達到分離的目的。