专利名称：窄带薄层色谱板及其制备方法
技术领域：
本发明涉及薄层色谱与红外光谱连用技术，具体涉及可与红色光谱联用的窄带薄层色谱及 其制备方法。
背景技术：
薄层色谱是一种快速、简便、高效、经济、应用广泛的色谱分析方法，在分离混合物的不同组份上有巨大的优势，但对分离后未知组份的检出、鉴定方面存在一定的局限性；而红外光谱能帮助识别有机官能团，借助指纹图谱和庞大的红外光谱数据库，对薄层色谱分离后的未知组份进行鉴定。两者联用将极大提高对复杂混合物的解析能力，是一个具有广泛应用前景、值得发展的分析技术，因而备受关注。早在上世纪六十年代，薄层色谱与红外光谱的联用工作就已见文献报导，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。那时主要是用溶剂洗脱转移的方法将薄层色谱分离后的组份先转移，再进行显微红外检测。操作过程复杂繁琐，而且带来了样品损失、杂质引入等风险。考虑到这一局限性，1975年，Percival和Griffiths用能透红外光的氯化银片作为薄层板的底板，用硅胶、氧化铝作固定相，首次对经薄层分离的样品条带进行红外光谱测试，开创了薄层色谱-红外光谱联用原位测量法的先河。后来,Fuller和Griffiths、Zuher用漫反射红外光谱代替透射红外光谱进行薄层色谱-红外光谱联用原位测量，但因传统薄层色谱板固定相硅胶、氧化铝等对中红外光的背景吸收较强，严重影响薄层色谱分离后未知组份的检测，该法发展缓慢。上世纪九十年代，Danielson提出用红外吸收较弱的氧化锆作为固定相进行薄层色谱分离，以减轻固定相的干扰]，该方法显著提高了薄层色谱-红外光谱的灵敏度，但由于氧化锆基质含有一定量的吸附水，会产生很强的背景吸收，对检测效果仍有不利影响。因此原位法进行薄层色谱-红外光谱联用的发展受到极大的限制，之后，该法几乎陷入停滞状态。为了充分发挥原位法薄层色谱与红外光谱联用的优势，在理论的基础上，我们尝试寻找不吸收中红外光的物质作为固定相，从根本上解决因薄层色谱固定相吸收对红外检测的影响。在前期工作中，我们采用“沉降挥发法”制备了平整的薄层色谱板，参见中国专利申请CN201010118502.6。但是，该专利提供的薄层板有以下缺点( I)采用“沉降挥发法”制备薄层板的过程中，固定相的用量大。在将悬浊液倒入容器中沉降时，整片薄层色谱板都被固定相所覆盖。由于固定相用量大，对价格昂贵的固定相而言，成本问题势必会制约其在薄层色谱与红外光谱联用的应用；(2)经薄层板分离后的组份，红外光谱检出限较低。因薄层板的厚度很小，只有20 y m左右，只能一次点样。在点样很小的情况下，由于薄层色谱分离后斑点的扩散，拖尾等影响，实验中发现当 样品浓度低于0. 5%时，经薄层色谱分离后的组份便不能被红外光检测至IJ，这一弱点也影响了薄层色谱与红外光谱的发展；(3)薄层板的制备时间长。在制备过程中，少量固定相必须被大量分散液体(如水或乙醇)分散，如分散液体的用量少，则制出的薄层色谱板的薄厚不均且容易开裂。在室温较低的时候，加入的乙醇完全挥发需要约三天的时间。在一定程度上，薄层板制备时间长会影响它的大规模使用。另外，大量分液的使用在今后大规模生产过程可能来污染问题和安全隐患。为了促进薄层色谱与红外光谱联用技术，降低成本，提高检测灵敏度，降低制板时间，提高应用灵活性，还需要对色谱板进一步改进。

发明内容
为了解决上述问题，本发明人进行了锐意研究，结果发现通过在基板上开设平直凹槽，通过沉降方式将固定相沉降于凹槽中，得到窄带薄层色谱板，当使用该窄带薄层色谱对样品进行薄层色谱分离时，样品在色谱板上的横向扩散受到抑制，分离后的样品斑点明显减小，可检出0. 1%浓度的样品，可直接用于红外光谱检测，从而完成本发明。本发明的目的在于提供一种窄带薄层色谱板，其包括基板，在色谱基板上开设平直凹槽，其中沉降有固定相，其中，固定相物质选自碘化银、氟化钡、氟化钙、溴化银或硫化锌。本发明的另一目的在于提供一种窄带薄层色谱板的制备方法，该方法包括(I)将固定相物质研磨成细粉，(2)将固定相细粉与分散液混合，在超声波作用下形成悬浮液，(3)将悬浮液加料至色谱基板上开设的平直凹槽中，待分散液挥发后即得到窄带薄层色谱板。本发明提供的窄带薄层色谱板具有以下优点( I)固定相用量少，成本低；(2)通过加深凹槽深度提高窄带薄层色谱板的厚度，可提高点样次数，而且，由于色谱板宽度窄，在凹槽两侧壁的限制下，样品的横向扩散被有效抑制，检测灵敏度大幅提闻;(3)制板时间非常短；(4)窄带薄层色谱板被色谱基板支持从而得到有效保护，不容易破损，存放和使用安全便利；(5)样品在窄带薄层色谱板展开分离后，由于样品的横向扩散被抑制，从而样品集中分布，便于后续的红外检测。


图Ia示出在本发明实施例I中所得窄带薄层色谱板的示意图。
图Ib示出在根据本发明优选实施方式的窄带薄层色谱板的示意2示出在本发明实施例2中样品分离后窄带薄层色谱板的示意图。图3示出在本发明实施例2中罗丹明样品的红外光谱图。其中a为罗丹明B的透射红外光谱b为I %的罗丹明B的反射红外光谱图4示出在本发明实施例中溴甲酚绿和罗丹明B分离后的红外光谱图。其中，其中a为罗丹明B的透射红外光谱，b为0. 5%的罗丹明B的反射红外光谱，
c为0. 2%的罗丹明B的反射红外光谱，d为0. 1%的罗丹明B的反射红外光谱，
具体实施例方式下面对本发明进行详细描述，本发明的特点和优点将随着这些描述而变得更为清楚明确。根据本发明的一方面，提供一种窄带薄层色谱板，其包括基板，在基板上开设平直凹槽，其中沉降有固定相，其中，固定相物质选自碘化银、氟化钡、氟化钙、溴化银或硫化锌。在根据本发明的窄带薄层色谱板中，作为基板，可以使用常用的薄层色谱基板，如玻璃板、石英玻璃板、金属板。在一个基板上，可以开设数条平直凹槽用以制备窄带薄层色谱板。对于在基板上开设的平直凹槽，其尺寸并没有特别限制。不过，在综合考虑成本、分离效果、检测灵敏度和不影响红外光谱检测等方面的情况下，优选平直凹槽的宽度为0. 1-1. 5mm,优选约1mm，优选平直凹槽的深度为50-500 y m,优选约100-120 iim。鉴于凹槽宽度很窄，由此形成的窄带薄层色谱板的宽度也很窄，而点样用的器具如毛细管的直径可能大于窄带薄层色谱板的宽度，因此点样会有困难。在优选的实施方案中，凹槽一端端部的宽度可适当增大，例如大于点样用毛细管的直径，确保形成的窄带薄层色谱板一端宽度大于点样用毛细管的直径，以便点样。由此，不仅可以便于点样，而且，由于凹槽其余部分宽度小于该端部宽度，则样品在由端部向前展开时，由于色谱板宽度变小而使得横向扩散进一步受到抑制，从而进一步提高检测灵敏度和准确性。在根据本发明的窄带薄层色谱板中，作为固定相，可以使用选自碘化银、氟化钡、氟化钙、溴化银和硫化锌等中的物质，优选使用碘化银，这是因为碘化银对红外光几乎没有吸收，而且几乎不吸收水，对红外光谱测量的影响非常小。在吸收少量水分的情况下，通过加热即可去除所吸附的水分，这样即可消除对红外光谱测量的影响。为了进一步避免基板对红外光谱检测的影响，在优选的实施方式中，在基板的凹槽上设置红外光反射膜，例如银或金。红外光反射膜可以通过电镀、涂覆、沉积等已知方法设置，在此不作赘述。由于红外光反射膜不吸收红外光而是发射红外光，由此可以完全避免基板对红外光的吸收，确保红外检测结果的准确性更高。根据本发明的另一方面，提供一种窄带薄层色谱板的制备方法，该方法包括(I)将固定相物质研磨成细粉，
(2)将固定相细粉与分散液混合，在超声波作用下形成悬浮液，(3)将悬浮液加料至色谱基板上开设的平直凹槽中，待分散液挥发后即得到窄带薄层色谱板。在根据本发明的窄带薄层色谱板制备方法中，作为分散液，可以使用乙醇、水。在根据本发明的窄带薄层色谱板制备方法中，超声波有助于在短时间内形成均匀的悬浮液。在在根据本发明的窄带薄层色谱板制备方法中，当分散液挥发后，为了得到平整的窄带薄层色谱板，优选将凹槽表面抹平/推平。之前采用“沉降挥发法”制备薄层板，加入乙醇较多，完全挥发需要约三天时间，而本发明制备方法中，分散液如乙醇完全挥发只需要0. 5h左右。 此外，本发明方法减少了固定相的用量。在同样用量固定相的情况下，之前采用“沉降挥发法”只能制备一块薄层色谱板，而通过本发明制备方法可以得到五个窄带薄层色谱板。以每块薄层板平均计，碘化银用量降低到原来的五分之一，对于碘化银等价格昂贵的固定相而言，能显著降低成本。实施例实施例I在玻璃薄层板上开设两条平直凹槽，凹槽宽度为1mm、深度约为110 y m，将3. Og碘化银纳米颗粒加入到研钵中，充分研磨，逐渐加入15ml乙醇，转入30 X 60的称量瓶中，超声处理2min，形成较浓的悬浊液，静置2min后，将上层悬浊液转入到另一称量瓶，将悬浊液加入到玻璃薄层板的凹槽中，待乙醇挥发后(约20min)，用载玻片沿同一方向在薄层板表面平推，除去残留在凹槽附近的碘化银，制得表面平整的窄带薄层色谱板，如图I所示。之前采用“沉降挥发法”制备薄层板，加入乙醇较多，完全挥发需要约三天时间，而实施这种制备方法只需要0. 5h左右；另一方面，减少了固定相的用量，之前工作中，3. Og碘化银只能制备三块薄层板，现在3. Og碘化银却能制备15块薄层板。平均到每块薄层板，碘化银用量降低到原来的五分之一，对碘化银这种价格昂贵的固定相，用量的减少无疑对它的广泛应用有很大的好处。实施例2窄带薄层色谱板的薄层色谱-红外光谱应用分别称取0. Ig罗丹明B和0. Ig溴甲酚绿于称量瓶中，分别加入IOml无水乙醇，配制成I 的罗丹明B纯品溶液和I 的漠甲酌■绿的纯品溶液；再分别配制成0. 5 % >0. 2% >0. 1%的罗丹明B和溴甲酚绿混合溶液。首先将1%的罗丹明B纯品点样，测定反射红外光谱，其次分别用0. 5%、0. 2%、0. 1%的混合样品点样，展开剂为:v雕酿=25:15:1，展开后，溴甲酚绿和罗丹明B的完全分离，分离后窄带薄层色谱板如图2所示，可见，分离后的样品斑点较小，样品间完全分离。将分离后的薄层板于120°C烘干2h，冷却至室温，进行原位红外检测，结果示于图3中。由图3可知，在4000-800(31^1内罗丹明B纯品的反射红外光谱与其透射红外光谱基本一致，说明碘化银为固定相的薄层板不影响样品的红外检测。 实施例3窄带薄层色谱板的薄层色谱-红外光谱应用按照与实施2中同样的方法进行薄层色谱-红外光谱检测，区别仅在于样品为溴甲酚绿和罗丹明B混合物，样品浓度为0. 5%。分离后样品的红外光谱图示于图4中。实施例4窄带薄层色谱板的薄层色谱-红外光谱应用按照与实施2中同样的方法进行薄层色谱-红外光谱检测，区别仅在于溴甲酚绿和罗丹明B混合物，样品浓度为0. 2%。分离后样品的红外光谱图示于图4中。实施例5窄带薄层色谱板的薄层色谱-红外光谱应用按照与实施2中同样的方法进行薄层色谱-红外光谱检测，区别仅在于溴甲酚绿和罗丹明B混合物，样品浓度为0. I %。 分离后样品的红外光谱图示于图4中。由图4可知，当样品浓度降低至0. I %时，罗丹明B的反射红外光谱在2300-800cm^内与透射红外光谱仍然基本一致。以上通过具体实施方式
和实施例对本发明进行了详细描述，不过这些实施例仅是说明性的，不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员理解，在不超出本发明精神和范围的情况下，可以对本发明的技术方案及其实施方式进行多种等价的替换、修饰或改进，这些均应落入本发明的范围内。本发明的范围以所附权利要求书为准。文中提及的所有文献，在此全文引入作为参考。
权利要求
1.一种窄带薄层色谱板，其包括基板，在色谱基板上开设平直凹槽，其中沉降有固定相，其中，固定相物质选自碘化银、氟化钡、氟化钙、溴化银或硫化锌。
2.根据权利要求I所述的窄带薄层色谱板，其中，基板可为玻璃板、石英玻璃板或金属板。
3.根据权利要求I所述的窄带薄层色谱板，其中，在基板的凹槽上设置红外光反射膜。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的窄带薄层色谱板，其中，凹槽一侧端部宽度比凹槽其余部分的宽度大，相应地，窄带薄层色谱板上固定相一端宽度比固定相其余部分宽度大。
5.一种窄带薄层色谱板的制备方法，该方法包括 (1)将固定相物质研磨成细粉； (2)将固定相细粉与分散液混合，在超声波作用下形成悬浮液； (3)将悬浮液加料至色谱基板上开设的平直凹槽中，待分散液挥发后即得到窄带薄层色谱板。
6.根据权利要求4所述的方法，其中，分散液为乙醇。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的窄带薄层色谱板在薄层色谱-红外光谱联用技术中的应用。
全文摘要
本发明涉及一种窄带薄层色谱板，其包括基板，在色谱基板上开设平直凹槽，其中沉降有固定相，其中，固定相物质选自碘化银、氟化钡、氟化钙、溴化银或硫化锌。该色谱板固定相用量少，成本低；检测灵敏度高；制板时间短；使用便利。
文档编号G01N30/92GK102707012SQ20121014676
公开日2012年10月3日 申请日期2012年5月11日 优先权日2012年5月11日
发明者刘翠格, 吴海军, 吴瑾光, 徐怡庄, 李晓佩, 王方, 祝青, 翟延君, 魏永巨 申请人:北京大学, 河北师范大学