ТОНКОСЛОЙНАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ
(ТСХ), вариант хроматографии, основанный на различии в скорости перемещения
компонентов смеси в плоском тонком слое (толщина 0,1-0,5 мм) сорбента при их
движении в потоке подвижной фазы (элюента). Последняя представляет собой, как
правило, жидкость, однако осуществлен и газовый вариант ТСХ. В качестве сорбентов
используют мелкозернистые силикагель, Аl2О3, целлюлозу,
крахмал, полиамид, иониты и др. Суспензиями этих сорбентов покрывают пластинки
из стекла, фольги или пластика; для закрепления слоя применяют крахмал, гипс
или др. связующие. Пром-стью выпускаются готовые пластинки с уже закрепленным
слоем сорбента. Элюентами служат обычно смеси орг. р-рителей, водных р-ров к-т,
солей, комплексообразующих и др. в-в. В зависимости от выбора хроматографич.
системы (состава подвижной и неподвижной фаз) в разделении в-в осн. роль могут
играть процессы адсорбции, экстракции, ионного обмена, комплексообразования.
На практике часто реализуются одновременно неск. механизмов разделения.
В зависимости от положения
пластинки и направления потока элюента различают восходящую, нисходящую и горизонтальную
ТСХ. По технике работы выделяют фронтальный анализ (когда подвижной фазой служит
анализируемая смесь) и обычно используемый элюционный вариант. Применяют также
"круговую" (когда анализируемый р-р и р-ритель последовательно подаются
в центр пластинки) и "антикруговую" ТСХ (когда анализируемый р-р
наносится по окружности и элюент перемещается от периферии к центру пластинки),
ТСХ под давлением (когда р-ритель под давлением пропускают через слой сорбента,
покрытый плотно прижатой полиэтиленовой пленкой), а также ТСХ в условиях градиента
т-ры, состава сорбента и т. п. В т. наз. двухмерной ТСХ хроматографич. процесс
осуществляют последовательно в двух взаимно перпендикулярных направлениях с
разл. элюентами, что увеличивает эффективность разделения. С этой же целью применяют
многократное элюирование в одном направлении.
В элюционном варианте на
слой сорбента наносят капли (объемом 1-5 мкл) анализируемого р-ра и погружают
край пластинки в элюент, к-рый находится на дне герметично закрываемой стеклянной
камеры. Элюент продвигается по слою сорбента под действием капиллярных и гравитационных
сил; анализируемая смесь перемещается в том же направлении. В результате многократного
повторения актов сорбции и десорбции в соответствии с коэф. распределения в
выбранной системе компоненты разделяются и располагаются на пластинке отдельными
зонами.
После завершения процесса
пластинку вынимают из камеры, высушивают и обнаруживают разделенные зоны по
собств. окраске или после опрыскивания их р-рами реагентов, образующих окрашенные
или флуоресцирующие пятна с
компонентами разделяемой смеси. Радиоактивные в-ва обнаруживают авторадиографически
(экспонированием на рентгеновскую пленку, наложенную на хроматографии, пластинку).
Применяют также биол. и фермента тивные методы детектирования. Полученная картина
распределения хрома-тографич. зон наз. хроматограммой (см. рис.).
Хроматограмма, полученная
при разделении смеси трех компонентов методом тонкослойной хроматографии.
Положение хроматографич.
зон на хроматограмме характеризует величина Rf-отношение пути
li, пройденного центром зоны i-го компонента от линии
старта, к пути l, пройденному элюентом: Rf = li/l;
Rf1.
Величина Rf зависит от коэф. распределения (адсорбции) и от
соотношения объемов подвижной и неподвижной фаз.
На разделение в ТСХ влияет
ряд факторов-состав и св-ва элюента, природа, дисперсность и пористость сорбента,
т-ра, влажность, размеры и толщина слоя сорбента, размеры камеры. Поэтому для
получения воспроизводимых результатов необходимо тщательно стандартизовать условия
опыта. Соблюдение этого требования позволяет устанавливать Rf
с относит. стандартным отклонением 0,03. В стандартных условиях Rf
постоянна для данного в-ва и используется для идентификации последнего.
Кол-во компонента в хроматографич.
зоне определяют непосредственно на слое сорбента по площади зоны (обычно ее
диаметр варьирует от 3 до 10 мм) или интенсивности ее окраски (флуоресценции).
Используют также автоматич. сканирующие приборы, измеряющие поглощение, пропускание
или отражение света, либо радиоактивность хроматографич. зон. Разделенные зоны
можно соскоблить с пластинки вместе со слоем сорбента, экстрагировать компонент
в р-ритель и анализировать р-р подходящим методом (спектрофотометрия, люминесцентный,
атомно-абсорбци-онный, атомно-флуоресцентный, радиометрич. анализ, масс-спектрометрия
и т.д.). Погрешность количественного определения обычно составляет 5-10%; пределы
обнаружения в-в в зонах -10-3-10-2 мкг (по окрашенным
производным) и 10-10-10-9 мкг (с применением люминесцентного
анализа).
Достоинства ТСХ: простота,
экономичность, доступность оборудования, экспрессность (продолжительность разделения
10-100 мин), высокие производительность и эффективность разделения, наглядность
результатов разделения, простота обнаружения хроматографич. зон.
ТСХ применяют для разделения
и анализа как орг., так и неорг. в-в: практически всех неорг. катионов и мн.
анионов, в т. ч. близких по св-вам ионов благородных металлов, РЗЭ, а также
полимеров, лек. ср-в, пестицидов, аминокислот, липидов, алкалоидов и т. д. С
помощью ТСХ удобно анализировать микрообъекты (малые кол-ва в-в), оценивать
чистоту препаратов, контролировать технол. процессы и состав сточных вод, изучать
поведение разл. ионных форм элементов, предварительно подбирать условия для
колоночной хроматографии.
Метод предложен Н.А. Измайловым
и М.С. Шрайбер в 1938.
=== Исп. литература для статьи «ТОНКОСЛОЙНАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ»: Волынец М.П.,
Тонкослойная хроматография в неорганическом анализе, М., 1974; Березкин В. Г.,
Бочков А. С., Количественная тонкослойная хроматография. Инструментальные методы,
М., 1980; Шаршуно-ва М., Шварц В., Михалец Ч., Тонкослойная хроматография в
фармации
и клинической биохимии,
пер. со словац., М., 1980; Кирхнер Ю., Тонкослойная хроматография, пер. с англ.,
М., 1981; Беленький Б. Г., Волыпец М.П., Ганкина Э.С., "Ж. Всес. хим.
об-ва им. Д.И. Менделеева", 1983, т. 28, № 1, с. 30-34. М. П. Волынец.
Страница «ТОНКОСЛОЙНАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.
|