1 phương pháp sắc ký

Sắc ký phân bố: Dựa vào độ tan khác nhau sự phân bố khác nhau của các chất pha động vào trong pha tĩnh lỏng.. Sắc ký trao đổi ion: Sự tách do ái lực khác nhau của các ion trong dung dịch

I Định nghĩa

Sắc ký là quá trình tách liên tục

từng vi phân hỗn hợp các chất do

sự phân bố không đồng đều của

chúng giữa pha tĩnh và pha động

khi cho pha động đi xuyên qua

pha tĩnh

BÀI 1: NHỮNG KHÁI NIỆM CHUNG

chất rắn)

II.2 Phân loại theo cơ chế của quá trình tách

a Sắc ký hấp phụ: Sự tách do ái lực khác nhau của các chất

đối với chất hấp phụ rắn (pha tĩnh)

b Sắc ký phân bố: Dựa vào độ tan khác nhau (sự phân bố

khác nhau) của các chất pha động vào trong pha tĩnh lỏng

c Sắc ký trao đổi ion: Sự tách do ái lực khác nhau của các

ion trong dung dịch pha động với các trung tâm trao đổi ion trên pha tĩnh rắn (nhựa trao đổi ion)

d Sắc ký rây phân tử: Dựa vào kích thước lỗ xốp nhất định

của vật liệu pha tĩnh rắn để rây chọn lọc các cấu tử pha động

II.3 Phân loại theo cách hình thành sắc đồ: Phương pháp

tiền lưu; Phương pháp đẩy; Phương pháp rửa giải

A+B

B A

II.4 Phân loại theo thiết bị hình thành sắc đồ: Sắc ký cột

-Pha tĩnh được rãi thành lớp mỏng

trên tấm kính hoặc tấm kim loại

-Pha động thông thường đi từ dưới

lên dưới tác dụng của lực mao quản

A+B+C

C B A

II Các đại lượng đặc trưng

II.1 Hệ số di chuyển ( R f )

Tuyến dung môi

Tuyến (điểm) xuất phát

Rf = a/b

Rf = vct/vdm

0 ≤ Rf ≤ 1

R x = R f chất phân tích / R f chất chuẩn = a chất phân tích / a chất chuẩn

Dung môi

ab

=

III Kỹ thuật tiến hành sắc ký lớp mỏng

III.1 Chuẩn bị bản mỏng, lớp mỏng (pha tĩnh)

-Làm sạch đế bản: rửa nước, rửa bằng sulfocromic, làm sạch vết dầu mở, rửa bằng nước cất, sấy khô

1,5 cm 0,8-1 cm

1cm

>1cm

III.2 Đưa mẫu lên bản

Lượng mẫu không quá

nhiều, không quá ít Thông

thường 0,001 – 0,005mL ở

dạng chấm, 0,1 – 0,2 mL ở

dạng vạch Sau đó để khô

trong không khí

III IV V

Quy tắc chọn hệ sắc ký

III.3 Triễn khai sắc đồ (phương pháp sắc ký đi lên)

-Bình sắc ký kín, cao hơn bản 3-5cm

-Đặt bản vào bình thẳng đứng hoạt nghiên 150 so với phương thẳng đứng

15 0

-Bão hòa dung môi, đặc biệt những dung môi có độ nhớt cao, khó bay hơi.

-Đoạn đường dung môi thấm không quá 10-12cm.

Ngoài ra còn có sắc ký đi xuống, sắc ký hai chiều (vuông góc), sắc ký liên tục, sắc ký lặp, sắc ký đa bậc

Sắc đồ dịch chiết dược liệu

III.5 Phân tích định tính

- Nhận biết chất qua màu đặc trưng của vệt sắc ký

- Đối chiếu giá trị Rf với mẫu chuẩn

Hình ảnh sắc ký đồ của thuốc phiện

B1: mẫu thử

mẫu chuẩn: Mor - Morphin,

Co - Codein, He - Heroin,

Na - Nacotin, Pa - papaverin

III.6 Phân tích định lượng

-Định lượng trực tiếp trên sắc đồ thông qua việc đánh giá diện tích vệt hoặc cường độ màu của vệt bằng mắt thường hoặc máy đo màu (sai số 5-20%)

- Tách chất khỏi sắc đồ: chuyển vệt chất cần phân tích vào bình, xác định hàm lượng bằng phương pháp khác

BÀI 3: SẮC KÝ CỘT

I SẮC KÝ HẤP PHỤ LỎNG

I.1 NGUYÊN TẮC: Sự tách do khả năng bị hấp phụ khác

nhau của các cấu tử trong hỗn hợp cần tách (mẫu) với chất hấp phụ (pha tĩnh)

Pha tĩnh phân cực, hấp phụ cấu tử phân cực > cấu tử không phân cực

Pha tĩnh và cấu tử đều phân cực, cấu tử bị hấp phụ trong dung môi không phân cực > trong dung môi phân cực

Các loại lực hấp phụ:

- Lực Van Der Waals: lực vật lý

- Hấp phụ hóa học: hình thành liên kết hóa học

- Liên kết hydro: hình thành liên kết hydro

-Độ ổn định cao nhằm thu được kết quả trùng lặp.

Các chất hấp phụ thường gặp: Silicagen (SiO 2 xH 2 O), Nhôm oxit (γ-Al 2 O 3 ), than hoạt tính, điatonit …

I.3.2 CHỌN DUNG MÔI (pha động) – PP rửa giải

-Hòa tan tương đối tốt tất cả các cấu tử trong mẫu

-Bị hấp phụ tốt thiểu trên pha tĩnh

-Không phản ứng hóa học với cấu tử trong mẫu và chất hấp phụ

-Độ tinh khiết của dung môi

Thông thường rửa liên tiếp bằng các dung môi có khả năng giải hấp cấu tử phân tích tăng dần.

Có thể chọn dung môi theo dãy elutrop sau:

Dung môi Hằng số

điện môi Dung môi Hằng số điện môi

Ancol etylic 25,8 Cacbon tetraclotua 2,2

Ancol n-propylic 22,8 Xiclohexan 2,0

Hằng số điện môi giảm, khả năng giải hấp giảm đối với chất hấp phụ phân cực, chất hấp phụ không phân cực thì ngược lại

- Dùng phương pháp đi lên hoặc

đi xuống để tách, có hoặc không

có tạo áp suất chân không, áp suất cao

I.5 LẤY MẪU VÀ PHÂN TÍCH MẪU

-Phân tích trực tiếp các lớp trên cột

-Phân tích dung dịch chảy ra khỏi cột: đo chỉ số khúc

xạ, mật độ quang, độ dẫn điện, độ phóng xạ …

II SẮC KÝ RÂY PHÂN TỬ (SẮC KÝ GEN)

II.1 NGUYÊN TẮC

Dựa vào khả năng thẩm thấu của các phân tử chất tan vào trong khung gen hoặc chui vào lỗ của các rây phân tử

Mức độ xâm nhập của các phân tử chất tan phụ thuộc vào kích thước và cấu hình của chúng

Chất tan

Pha tĩnhPha động

II.2 PHA TĨNH

- Rây vô cơ: silicagen xốp, thủy tinh xốp, zeolit …

- Rây hữu cơ: polivinyl axetat, polistirol, dextran mạng

ankyl hóa …

Pha tĩnh phải có khả năng tách được các chất có trọng lượng phân tử trong vùng chúng ta cần, phải có tính ổn định, bền

cơ học, bền nhiệt, độ trương nhỏ

Cần làm mất khả năng hấp phụ pha tĩnh bằng cách xử lý hóa học hoặc hấp phụ bằng dung môi phân cực

II.3 PHA ĐỘNG

Việc chọn dung môi chủ yếu phụ thuộc vào tính tan của hỗn hợp tách và loại detector sử dụng

I.4 CỘT SẮC KÝ

Nước ra

Nước vào

Phễu chứa dung môi

Thủy tinh xốp hoặc bông thủy tinh

III SẮC KÝ TRAO ĐỔI ION

III.1 ĐỊNH NGHĨA VÀ PHÂN LOẠI IONIT

Ionit là các đại phân tử axit hoặc bazo không tan trong nước

và các dung môi hữu cơ, chứa trên mạng lưới những ion linh động có khả năng trao đổi theo đương lượng và thuận nghịch với các ion cùng dấu trong dung dịch chất điện ly

-Khi ion trao đổi mang điện tích dương gọi là cationit: HR,

NaR, CaR2, MgR2

-Khi ion trao đổi mang điện tích âm gọi là anionit: ROH,

RCl, R2CO3, R2SO4

-Ionit lưỡng tính: có khả năng trao đổi cả khả năng trao đổi

cả ion dương và âm cùng lúc

Ionit vô cơ thiên nhiên (zeolit, đất sét, glauconit), ionit vô cơ tổng hợp (nhóm permutit, nhóm zeolit)

Ionit hữu cơ thiên nhiên (xelulo, than bùn, than nâu …), ionit hữu cơ tổng hợp (ở cationit: -SO3H, -SO3Na; ở anionit: -NH2, =NH, ≡N …)

III.2 ĐỘ LỰA CHỌN VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG

Độ lựa chọn biểu thị ái lực của ion này so với ion khác đối với ionit, được đặt trưng bằng hệ số lựa chọn

B A

III.3 TỐC ĐỘ TRAO ĐỔI ION

-Na+ khuếch tán vào bên trong mạng lưới ionit

-Phản ứng trao đổi giữa Na+ với Li+

-Li+ được giải phóng khuếch tán tới bề mặt hạt ionit-Li+ từ bề mặt ionit khuếch tán qua màng lỏng vào dd

Nồng độ dung dịch quyết định tốc độ khuếch tán của mỗi giai đoạn:

-Dd 0,001N – 0,01N: giai đoạn khuếch tán qua màng lỏng chậm nhất

-Dd 0,01N – 0,1N tốc độ khuếch tán qua màng lỏng và khuếch tán trong mạng lưới đều chậm

-Dd trên 0,1N khuếch tán trong mạng lưới chậm nhất

III.4 CÁC DẠNG SẮC KÝ TRAO ĐỔI ION

Sắc ký tiền lưu, sắc ký rửa giải, sắc ký đẩy

III.5 KỸ THUẬT SẮC KÝ TRAO ĐỔI ION

a) Cột trao đổi ion

b) Các giai đoạn thực hiện

-Hấp phụ ion trong dd mẫu phân tích

-Giải hấp ion bị hấp phụ

-Rửa ionit sau khi giải hấp

-Tái sinh ionit

-Rửa ionit sau khi tái sinh bằng nước cất

IV SẮC KÝ PHÂN BỐ

IV.1 NGUYÊN TẮC

Sự phân bố của chất tan giữa 2 chất lỏng không trộn lẫn vào nhau khi cho một chất lỏng di chuyển (pha động) qua chất lỏng đứng im (pha tĩnh)

Để chất lỏng pha tĩnh ổn định trên chất mang thì:

-Chất lỏng tĩnh tạo liên kết hóa học với chất mang

-Làm bão hòa chất lỏng pha động bằng chất lỏng pha tĩnh

IV.2 CHỌN CẶP CHẤT LỎNG PHA TĨNH - PHA ĐỘNG Chất mang ưa nước (silicagen, nhôm oxit, xelulo…):

- Pha tĩnh là nước hoặc dung môi phân cực

- Pha động là dung môi hữu cơ ít phân cực

Chất mang kỵ nước (bột cao su):

- Pha tĩnh là chất lỏng không phân cực: dầu hỏa, parafin

- Pha động là nước hoặc dung môi phân cực

IV.3 CÁC YÊU CẦU VỀ CHẤT MANG

- Diện tích bề mặt riêng lớn

- Kích thước nhỏ (1 -200 µm)

- Trở lại trạng thái ban đầu (về phương diện hóa học)

Việc điều chế các chất mang thỏa mãn các yêu cầu trên rất khó khăn nên sắc ký phân bố ít sử dụng