專利名稱：窄帶薄層色譜板及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及薄層色譜與紅外光譜連用技術(shù)，具體涉及可與紅色光譜聯(lián)用的窄帶薄層色譜及 其制備方法。
背景技術(shù)：
薄層色譜是一種快速、簡便、高效、經(jīng)濟(jì)、應(yīng)用廣泛的色譜分析方法，在分離混合物的不同組份上有巨大的優(yōu)勢，但對分離后未知組份的檢出、鑒定方面存在一定的局限性；而紅外光譜能幫助識別有機(jī)官能團(tuán)，借助指紋圖譜和龐大的紅外光譜數(shù)據(jù)庫，對薄層色譜分離后的未知組份進(jìn)行鑒定。兩者聯(lián)用將極大提高對復(fù)雜混合物的解析能力，是一個具有廣泛應(yīng)用前景、值得發(fā)展的分析技術(shù)，因而備受關(guān)注。早在上世紀(jì)六十年代，薄層色譜與紅外光譜的聯(lián)用工作就已見文獻(xiàn)報導(dǎo)，例如R. N. McCoy, E. C. Fiebig, technique for obtaining infrared spectra of microgramamounts of compounds separated by thin layer chromatography, Anal. Chem. ,37,593-595,1965 和 Priscilla A.Sturm, R. M. Parkhurst, W.A.Skinner, QuantitativeDetermination of Individual Tocopherols by Thin Layer ChromatographicSeparation and Spectrophotometry,Anal. Chem. ,38,1244,1966。那時主要是用溶劑洗脫轉(zhuǎn)移的方法將薄層色譜分離后的組份先轉(zhuǎn)移，再進(jìn)行顯微紅外檢測。操作過程復(fù)雜繁瑣，而且?guī)砹藰悠窊p失、雜質(zhì)引入等風(fēng)險。考慮到這一局限性，1975年，Percival和Griffiths用能透紅外光的氯化銀片作為薄層板的底板，用硅膠、氧化鋁作固定相，首次對經(jīng)薄層分離的樣品條帶進(jìn)行紅外光譜測試，開創(chuàng)了薄層色譜-紅外光譜聯(lián)用原位測量法的先河。后來,Fuller和Griffiths、Zuher用漫反射紅外光譜代替透射紅外光譜進(jìn)行薄層色譜-紅外光譜聯(lián)用原位測量，但因傳統(tǒng)薄層色譜板固定相硅膠、氧化鋁等對中紅外光的背景吸收較強(qiáng)，嚴(yán)重影響薄層色譜分離后未知組份的檢測，該法發(fā)展緩慢。上世紀(jì)九十年代，Danielson提出用紅外吸收較弱的氧化鋯作為固定相進(jìn)行薄層色譜分離，以減輕固定相的干擾]，該方法顯著提高了薄層色譜-紅外光譜的靈敏度，但由于氧化鋯基質(zhì)含有一定量的吸附水，會產(chǎn)生很強(qiáng)的背景吸收，對檢測效果仍有不利影響。因此原位法進(jìn)行薄層色譜-紅外光譜聯(lián)用的發(fā)展受到極大的限制，之后，該法幾乎陷入停滯狀態(tài)。為了充分發(fā)揮原位法薄層色譜與紅外光譜聯(lián)用的優(yōu)勢，在理論的基礎(chǔ)上，我們嘗試尋找不吸收中紅外光的物質(zhì)作為固定相，從根本上解決因薄層色譜固定相吸收對紅外檢測的影響。在前期工作中，我們采用“沉降揮發(fā)法”制備了平整的薄層色譜板，參見中國專利申請CN201010118502.6。但是，該專利提供的薄層板有以下缺點(diǎn)( I)采用“沉降揮發(fā)法”制備薄層板的過程中，固定相的用量大。在將懸濁液倒入容器中沉降時，整片薄層色譜板都被固定相所覆蓋。由于固定相用量大，對價格昂貴的固定相而言，成本問題勢必會制約其在薄層色譜與紅外光譜聯(lián)用的應(yīng)用；(2)經(jīng)薄層板分離后的組份，紅外光譜檢出限較低。因薄層板的厚度很小，只有20 y m左右，只能一次點(diǎn)樣。在點(diǎn)樣很小的情況下，由于薄層色譜分離后斑點(diǎn)的擴(kuò)散，拖尾等影響，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)當(dāng) 樣品濃度低于0. 5%時，經(jīng)薄層色譜分離后的組份便不能被紅外光檢測至IJ，這一弱點(diǎn)也影響了薄層色譜與紅外光譜的發(fā)展；(3)薄層板的制備時間長。在制備過程中，少量固定相必須被大量分散液體(如水或乙醇)分散，如分散液體的用量少，則制出的薄層色譜板的薄厚不均且容易開裂。在室溫較低的時候，加入的乙醇完全揮發(fā)需要約三天的時間。在一定程度上，薄層板制備時間長會影響它的大規(guī)模使用。另外，大量分液的使用在今后大規(guī)模生產(chǎn)過程可能來污染問題和安全隱患。為了促進(jìn)薄層色譜與紅外光譜聯(lián)用技術(shù)，降低成本，提高檢測靈敏度，降低制板時間，提高應(yīng)用靈活性，還需要對色譜板進(jìn)一步改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明人進(jìn)行了銳意研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過在基板上開設(shè)平直凹槽，通過沉降方式將固定相沉降于凹槽中，得到窄帶薄層色譜板，當(dāng)使用該窄帶薄層色譜對樣品進(jìn)行薄層色譜分離時，樣品在色譜板上的橫向擴(kuò)散受到抑制，分離后的樣品斑點(diǎn)明顯減小，可檢出0. 1%濃度的樣品，可直接用于紅外光譜檢測，從而完成本發(fā)明。本發(fā)明的目的在于提供一種窄帶薄層色譜板，其包括基板，在色譜基板上開設(shè)平直凹槽，其中沉降有固定相，其中，固定相物質(zhì)選自碘化銀、氟化鋇、氟化鈣、溴化銀或硫化鋅。本發(fā)明的另一目的在于提供一種窄帶薄層色譜板的制備方法，該方法包括(I)將固定相物質(zhì)研磨成細(xì)粉，(2)將固定相細(xì)粉與分散液混合，在超聲波作用下形成懸浮液，(3)將懸浮液加料至色譜基板上開設(shè)的平直凹槽中，待分散液揮發(fā)后即得到窄帶薄層色譜板。本發(fā)明提供的窄帶薄層色譜板具有以下優(yōu)點(diǎn)( I)固定相用量少，成本低；(2)通過加深凹槽深度提高窄帶薄層色譜板的厚度，可提高點(diǎn)樣次數(shù)，而且，由于色譜板寬度窄，在凹槽兩側(cè)壁的限制下，樣品的橫向擴(kuò)散被有效抑制，檢測靈敏度大幅提聞;(3)制板時間非常短；(4)窄帶薄層色譜板被色譜基板支持從而得到有效保護(hù)，不容易破損，存放和使用安全便利；(5)樣品在窄帶薄層色譜板展開分離后，由于樣品的橫向擴(kuò)散被抑制，從而樣品集中分布，便于后續(xù)的紅外檢測。


圖Ia示出在本發(fā)明實(shí)施例I中所得窄帶薄層色譜板的示意圖。
圖Ib示出在根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的窄帶薄層色譜板的示意2示出在本發(fā)明實(shí)施例2中樣品分離后窄帶薄層色譜板的示意圖。圖3示出在本發(fā)明實(shí)施例2中羅丹明樣品的紅外光譜圖。其中a為羅丹明B的透射紅外光譜b為I %的羅丹明B的反射紅外光譜圖4示出在本發(fā)明實(shí)施例中溴甲酚綠和羅丹明B分離后的紅外光譜圖。其中，其中a為羅丹明B的透射紅外光譜，b為0. 5%的羅丹明B的反射紅外光譜，
c為0. 2%的羅丹明B的反射紅外光譜，d為0. 1%的羅丹明B的反射紅外光譜，
具體實(shí)施例方式下面對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，本發(fā)明的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將隨著這些描述而變得更為清楚明確。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種窄帶薄層色譜板，其包括基板，在基板上開設(shè)平直凹槽，其中沉降有固定相，其中，固定相物質(zhì)選自碘化銀、氟化鋇、氟化鈣、溴化銀或硫化鋅。在根據(jù)本發(fā)明的窄帶薄層色譜板中，作為基板，可以使用常用的薄層色譜基板，如玻璃板、石英玻璃板、金屬板。在一個基板上，可以開設(shè)數(shù)條平直凹槽用以制備窄帶薄層色譜板。對于在基板上開設(shè)的平直凹槽，其尺寸并沒有特別限制。不過，在綜合考慮成本、分離效果、檢測靈敏度和不影響紅外光譜檢測等方面的情況下，優(yōu)選平直凹槽的寬度為0. 1-1. 5mm,優(yōu)選約1mm，優(yōu)選平直凹槽的深度為50-500 y m,優(yōu)選約100-120 iim。鑒于凹槽寬度很窄，由此形成的窄帶薄層色譜板的寬度也很窄，而點(diǎn)樣用的器具如毛細(xì)管的直徑可能大于窄帶薄層色譜板的寬度，因此點(diǎn)樣會有困難。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，凹槽一端端部的寬度可適當(dāng)增大，例如大于點(diǎn)樣用毛細(xì)管的直徑，確保形成的窄帶薄層色譜板一端寬度大于點(diǎn)樣用毛細(xì)管的直徑，以便點(diǎn)樣。由此，不僅可以便于點(diǎn)樣，而且，由于凹槽其余部分寬度小于該端部寬度，則樣品在由端部向前展開時，由于色譜板寬度變小而使得橫向擴(kuò)散進(jìn)一步受到抑制，從而進(jìn)一步提高檢測靈敏度和準(zhǔn)確性。在根據(jù)本發(fā)明的窄帶薄層色譜板中，作為固定相，可以使用選自碘化銀、氟化鋇、氟化鈣、溴化銀和硫化鋅等中的物質(zhì)，優(yōu)選使用碘化銀，這是因?yàn)榈饣y對紅外光幾乎沒有吸收，而且?guī)缀醪晃账瑢t外光譜測量的影響非常小。在吸收少量水分的情況下，通過加熱即可去除所吸附的水分，這樣即可消除對紅外光譜測量的影響。為了進(jìn)一步避免基板對紅外光譜檢測的影響，在優(yōu)選的實(shí)施方式中，在基板的凹槽上設(shè)置紅外光反射膜，例如銀或金。紅外光反射膜可以通過電鍍、涂覆、沉積等已知方法設(shè)置，在此不作贅述。由于紅外光反射膜不吸收紅外光而是發(fā)射紅外光，由此可以完全避免基板對紅外光的吸收，確保紅外檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性更高。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種窄帶薄層色譜板的制備方法，該方法包括(I)將固定相物質(zhì)研磨成細(xì)粉，
(2)將固定相細(xì)粉與分散液混合，在超聲波作用下形成懸浮液，(3)將懸浮液加料至色譜基板上開設(shè)的平直凹槽中，待分散液揮發(fā)后即得到窄帶薄層色譜板。在根據(jù)本發(fā)明的窄帶薄層色譜板制備方法中，作為分散液，可以使用乙醇、水。在根據(jù)本發(fā)明的窄帶薄層色譜板制備方法中，超聲波有助于在短時間內(nèi)形成均勻的懸浮液。在在根據(jù)本發(fā)明的窄帶薄層色譜板制備方法中，當(dāng)分散液揮發(fā)后，為了得到平整的窄帶薄層色譜板，優(yōu)選將凹槽表面抹平/推平。之前采用“沉降揮發(fā)法”制備薄層板，加入乙醇較多，完全揮發(fā)需要約三天時間，而本發(fā)明制備方法中，分散液如乙醇完全揮發(fā)只需要0. 5h左右。 此外，本發(fā)明方法減少了固定相的用量。在同樣用量固定相的情況下，之前采用“沉降揮發(fā)法”只能制備一塊薄層色譜板，而通過本發(fā)明制備方法可以得到五個窄帶薄層色譜板。以每塊薄層板平均計(jì)，碘化銀用量降低到原來的五分之一，對于碘化銀等價格昂貴的固定相而言，能顯著降低成本。實(shí)施例實(shí)施例I在玻璃薄層板上開設(shè)兩條平直凹槽，凹槽寬度為1mm、深度約為110 y m，將3. Og碘化銀納米顆粒加入到研缽中，充分研磨，逐漸加入15ml乙醇，轉(zhuǎn)入30 X 60的稱量瓶中，超聲處理2min，形成較濃的懸濁液，靜置2min后，將上層懸濁液轉(zhuǎn)入到另一稱量瓶，將懸濁液加入到玻璃薄層板的凹槽中，待乙醇揮發(fā)后(約20min)，用載玻片沿同一方向在薄層板表面平推，除去殘留在凹槽附近的碘化銀，制得表面平整的窄帶薄層色譜板，如圖I所示。之前采用“沉降揮發(fā)法”制備薄層板，加入乙醇較多，完全揮發(fā)需要約三天時間，而實(shí)施這種制備方法只需要0. 5h左右；另一方面，減少了固定相的用量，之前工作中，3. Og碘化銀只能制備三塊薄層板，現(xiàn)在3. Og碘化銀卻能制備15塊薄層板。平均到每塊薄層板，碘化銀用量降低到原來的五分之一，對碘化銀這種價格昂貴的固定相，用量的減少無疑對它的廣泛應(yīng)用有很大的好處。實(shí)施例2窄帶薄層色譜板的薄層色譜-紅外光譜應(yīng)用分別稱取0. Ig羅丹明B和0. Ig溴甲酚綠于稱量瓶中，分別加入IOml無水乙醇，配制成I 的羅丹明B純品溶液和I 的漠甲酌■綠的純品溶液；再分別配制成0. 5 % >0. 2% >0. 1%的羅丹明B和溴甲酚綠混合溶液。首先將1%的羅丹明B純品點(diǎn)樣，測定反射紅外光譜，其次分別用0. 5%、0. 2%、0. 1%的混合樣品點(diǎn)樣，展開劑為:v雕釀=25:15:1，展開后，溴甲酚綠和羅丹明B的完全分離，分離后窄帶薄層色譜板如圖2所示，可見，分離后的樣品斑點(diǎn)較小，樣品間完全分離。將分離后的薄層板于120°C烘干2h，冷卻至室溫，進(jìn)行原位紅外檢測，結(jié)果示于圖3中。由圖3可知，在4000-800(31^1內(nèi)羅丹明B純品的反射紅外光譜與其透射紅外光譜基本一致，說明碘化銀為固定相的薄層板不影響樣品的紅外檢測。 實(shí)施例3窄帶薄層色譜板的薄層色譜-紅外光譜應(yīng)用按照與實(shí)施2中同樣的方法進(jìn)行薄層色譜-紅外光譜檢測，區(qū)別僅在于樣品為溴甲酚綠和羅丹明B混合物，樣品濃度為0. 5%。分離后樣品的紅外光譜圖示于圖4中。實(shí)施例4窄帶薄層色譜板的薄層色譜-紅外光譜應(yīng)用按照與實(shí)施2中同樣的方法進(jìn)行薄層色譜-紅外光譜檢測，區(qū)別僅在于溴甲酚綠和羅丹明B混合物，樣品濃度為0. 2%。分離后樣品的紅外光譜圖示于圖4中。實(shí)施例5窄帶薄層色譜板的薄層色譜-紅外光譜應(yīng)用按照與實(shí)施2中同樣的方法進(jìn)行薄層色譜-紅外光譜檢測，區(qū)別僅在于溴甲酚綠和羅丹明B混合物，樣品濃度為0. I %。 分離后樣品的紅外光譜圖示于圖4中。由圖4可知，當(dāng)樣品濃度降低至0. I %時，羅丹明B的反射紅外光譜在2300-800cm^內(nèi)與透射紅外光譜仍然基本一致。以上通過具體實(shí)施方式
和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)描述，不過這些實(shí)施例僅是說明性的，不對本發(fā)明的范圍構(gòu)成任何限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，在不超出本發(fā)明精神和范圍的情況下，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案及其實(shí)施方式進(jìn)行多種等價的替換、修飾或改進(jìn)，這些均應(yīng)落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。本發(fā)明的范圍以所附權(quán)利要求書為準(zhǔn)。文中提及的所有文獻(xiàn)，在此全文引入作為參考。
權(quán)利要求
1.一種窄帶薄層色譜板，其包括基板，在色譜基板上開設(shè)平直凹槽，其中沉降有固定相，其中，固定相物質(zhì)選自碘化銀、氟化鋇、氟化鈣、溴化銀或硫化鋅。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的窄帶薄層色譜板，其中，基板可為玻璃板、石英玻璃板或金屬板。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的窄帶薄層色譜板，其中，在基板的凹槽上設(shè)置紅外光反射膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的窄帶薄層色譜板，其中，凹槽一側(cè)端部寬度比凹槽其余部分的寬度大，相應(yīng)地，窄帶薄層色譜板上固定相一端寬度比固定相其余部分寬度大。
5.一種窄帶薄層色譜板的制備方法，該方法包括 (1)將固定相物質(zhì)研磨成細(xì)粉； (2)將固定相細(xì)粉與分散液混合，在超聲波作用下形成懸浮液； (3)將懸浮液加料至色譜基板上開設(shè)的平直凹槽中，待分散液揮發(fā)后即得到窄帶薄層色譜板。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，分散液為乙醇。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的窄帶薄層色譜板在薄層色譜-紅外光譜聯(lián)用技術(shù)中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種窄帶薄層色譜板，其包括基板，在色譜基板上開設(shè)平直凹槽，其中沉降有固定相，其中，固定相物質(zhì)選自碘化銀、氟化鋇、氟化鈣、溴化銀或硫化鋅。該色譜板固定相用量少，成本低；檢測靈敏度高；制板時間短；使用便利。
文檔編號G01N30/92GK102707012SQ20121014676
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月11日
發(fā)明者劉翠格, 吳海軍, 吳瑾光, 徐怡莊, 李曉佩, 王方, 祝青, 翟延君, 魏永巨 申請人:北京大學(xué), 河北師范大學(xué)