Các tế bào sống chứa hàng trăm loại hợp chất hóa học khác nhau. Các hợp chất này bao
gồm những đại phân tửnhưprotein, acid nucleic, lipid, cũng nhưcác hợp chất có trọng lượng
phân tửnhỏ. Những hợp chất trên có thểhiện diện ởsốlượng nhỏ, dưới dạng vết (enzyme) hay ở
sốlượng nhiều (các protein cấu tạo). Người ta muốn biết các thành phần hóa học của tếbào,
nhằm hiểu rõ các quy trình biến đổi căn bản của nó, qua đó giúp cuộc sống ngày càng thêm tốt
đẹp. Muốn vậy, người ta phải tìm cách tách các tách riêng chúng đểxác định cấu trúc hóa học.
Từ đó, kỹthuật tách riêng các hợp chất ra đời với tên gọi sắc ký (chromatography).
Ngày nay, sắc ký đã được sửdụng đểtách tất cảcác hợp chất dù có màu hay không, dù
trọng lượng phân tửnhỏhay lớn. Nhưng vì các phân tửsinh học rất thiên hình vạn trạng với
trọng lượng phân tửlớn nhỏkhác nhau, tính phân cực nhiều hay ít khác nhau nên không thểnào
có một kỹthuật sắc ký chung cho các loại hợp chất khác nhau. Vì lý do đó, tôi thực hiện đềtài:
“Các kỹthuật sắc ký” với sựhướng dẫn của thầy Nguyễn Ngọc Hải.
20 trang |
Chia sẻ: lvbuiluyen | Lượt xem: 5926 | Lượt tải: 4
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đề tài Các kỹ thuật sắc ký, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
1
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HỒ CHÍ MINH
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC
LỚP: DH06SH
Yo0oZ
Bài tiểu luận môn Chẩn đoán bệnh gia súc, gia cầm bằng sinh học phân tử
Đề tài:
CÁC KỸ THUẬT SẮC KÝ
GVHD: PGS.TS NGUYỄN NGỌC HẢI
Sinh viên thực hiện: ĐINH CÁT ĐIỀM
MSSV: 06126027
Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 10/2009
2
I) ĐẶT VẤN ĐỀ
Các tế bào sống chứa hàng trăm loại hợp chất hóa học khác nhau. Các hợp chất này bao
gồm những đại phân tử như protein, acid nucleic, lipid,… cũng như các hợp chất có trọng lượng
phân tử nhỏ. Những hợp chất trên có thể hiện diện ở số lượng nhỏ, dưới dạng vết (enzyme) hay ở
số lượng nhiều (các protein cấu tạo). Người ta muốn biết các thành phần hóa học của tế bào,
nhằm hiểu rõ các quy trình biến đổi căn bản của nó, qua đó giúp cuộc sống ngày càng thêm tốt
đẹp. Muốn vậy, người ta phải tìm cách tách các tách riêng chúng để xác định cấu trúc hóa học.
Từ đó, kỹ thuật tách riêng các hợp chất ra đời với tên gọi sắc ký (chromatography).
Ngày nay, sắc ký đã được sử dụng để tách tất cả các hợp chất dù có màu hay không, dù
trọng lượng phân tử nhỏ hay lớn. Nhưng vì các phân tử sinh học rất thiên hình vạn trạng với
trọng lượng phân tử lớn nhỏ khác nhau, tính phân cực nhiều hay ít khác nhau nên không thể nào
có một kỹ thuật sắc ký chung cho các loại hợp chất khác nhau. Vì lý do đó, tôi thực hiện đề tài:
“Các kỹ thuật sắc ký” với sự hướng dẫn của thầy Nguyễn Ngọc Hải.
II) TỔNG QUAN
II.1) Lịch sử sắc ký
¾ Năm 1903, nhà bác học Nga Michael Tswett đã cho dung dịch các sắc tố thực vật trong
ete dầu hoả lên cột nhồi bột mịn canxi cacbonat, ông thấy các sắc tố bị hấp phụ lên trên
đầu cột. Khi cho ete dầu hoả lên cột, các sắc tố di chuyển trong cột từ trên xuống dưới,
mỗi sắc tố có một tốc độ riêng, tách thành những vùng hay vòng màu xếp chồng lên
nhau, hình thành một hệ mà Tvest gọi đó là sắc đồ. Ông đặt tên cho phương pháp tách
này là sắc ký (Chromatography). Trong tiếng Hy Lạp,“chroma” có nghĩa là chất màu,
graphein có nghĩa là viết. Tên gọi này ngày nay vẫn được sử dụng mặc dù phương pháp
này còn được dùng tách các chất không màu.
¾ Đến thập kỷ 1930-1940, phương pháp này được phát triển nhanh chóng với nhiều kỹ
thuật khác nhau như sắc ký giấy, sắc ký lớp mỏng, sắc ký trao đổi ion, sắc ký ái lực,..
¾ Năm 1954, Mould D.L phát triển sắc ký gel để tách các hợp chất mang điện tích theo
trọng lượng phân tử của chúng. Đến năm 1964, Moor gọi là “gel permeation
chromatography” hay gọi là sắc ký lọc gel.
¾ Năm 1906, sắc ký khí được biết đến nhưng đến 1952, kỹ thuật này mới phát triển mạnh
mẽ, nhất là trong thập niên 1960.
¾ Năm 1967, Horvath C. là tác giả tạo máy sắc ký lỏng cao áp.
II.2) Định nghĩa sắc ký
Sắc ký là một nhóm các phương pháp hoá lý dừng để tách các thành phần của một hỗn
hợp. Sự tách sắc ký được dựa trên sự phân chia khác nhau của các chất khác nhau vào hai pha
luôn tiếp xúc và không hoà lẫn vào nhau: một pha tĩnh và một pha động (Trong thí nghiệm của
Tvest: pha tĩnh là canxi cacbonat, pha động là ete dầu hoả). Pha tĩnh trì hoãn sự di chuyển của
các thành phần trong mẫu. Khi các thành phần này di chuyển qua hệ thống sắc ký với tốc độ
khác nhau, chúng sẽ được tách khỏi nhau theo thời gian. Mỗi một thành phần đi qua hệ thống
trong một khoảng thời gian riêng biệt, gọi là thời gian lưu. Trong kỹ thuật sắc ký, hỗn hợp được
chuyên chở trong chất lỏng hoặc khí và các thành phần của nó được tách ra do sự phân bố khác
3
nhau của các chất hòa tan khi chúng chảy qua pha tĩnh rắn hoặc lỏng. Nhiều kỹ thuật khác nhau
đã được dùng để phân tích hợp chất phức tạp dựa trên ái tính khác nhau của các chất trong môi
trường động khí hoặc lỏng và đối với môi trường hấp phụ tĩnh mà chúng di chuyển qua như giấy,
gelatin hay gel magnesium silicate,...
Sắc ký là phương pháp để phân tách và tinh sạch các phân tử sinh học. Sắc ký là phương
pháp nhanh, dễ dàng và không ảnh hưởng đến protein, đây là phương pháp được đề nghị trong
nghiên cứu định lượng protein hay các phân tử.
II.3) Các giai đoạn của quá trình sắc ký:
Quá trình sắc ký gồm 3 giai đoạn chính:
a) Đưa hỗn hợp lên pha tĩnh (ví dụ:
đưa dung dịch các sắc tố lên đầu cột canxi
cacbonat). Các chất được giữ trên pha tĩnh.
b) Cho pha động chạy qua pha tĩnh
(dung môi để dầu hoả qua cột), pha động sẽ kéo
theo các chất di chuyển trên pha tĩnh với tốc độ
khác nhau, tách khỏi nhau và có vị trí khác nhau
trên pha tĩnh tạo thành sắc ký đồ
(chromatogram). Giai đoạn này gọi là khai
triển sắc ký.
9 Nếu tiếp tục cho pha động chạy qua thì
các chất có thể lần lượt bị kéo ra ngoài
pha tĩnh (ví dụ: ra khỏi cột). Đó là quá
trình rửa giải và dung môi dùng được và dung môi rửa giải (eluent), dịch hứng được ờ
cuối cột gọi là dịch rửa giải (eluate).
9 Nếu các chất được tách trên pha tĩnh (sắc ký khai thêm ta có thể lấy từng phần pha tĩnh
có mang chất (phân đoạn bột trên cột) đem chiết lấy chất.
9 Nếu các chất được tách ra ngoài pha tĩnh (sắc ký rửa giải) ta có thể hứng thu lấy các phân
đoạn dịch rửa giải có các chất cần phân tích.
c) Phát hiện các chất: Các chất màu có thể phát hiện dễ dàng, các chất không màu có thể
phát hiện bằng đèn tử ngoại hay bằng các thuốc thử. Trong sắc ký rửa giải có thể phát hiện các
chất khi chúng đi ra khỏi cột bằng cách cho dung dịch rửa giải đi qua một bộ phận phát hiện gọi
là detector đặt sau cột.
II.4) Phân loại các phương pháp sắc ký
II.4.1) Theo bản chất vật lý các pha
9 Pha động có thể là một chất lỏng hay chất khí
9 Pha tĩnh có thể là một chất rắn (hạt xốp hay bột mắn) hay một chất lỏng (được giữ trên
một chất mang rắn).
Ö Do đó, dựa vào bản chất các pha ta phân biệt các phương pháp (trong tên của phương
pháp, pha động được nêu trước pha tĩnh):
1. Sắc ký lỏng - lỏng (liquid - liquid chromatography LLC)
2. Sắc ký lỏng - rắn (liquid - song chromatography LSC)
3. Sắc ký khí - lỏng (gas - liquid chromatography GLC)
4. Sắc ký khí - rắn (gas - solid chromatography GSC)
9 Hai phương pháp đầu gọi chung là sắc ký lỏng (LC).
4
9 Hai phương pháp cuối gọi chung là sắc ký khí (GC).
II.4.2) Theo hiện tượng sắc ký
1. Sắc ký hấp phụ (absorption chromatography): pha tĩnh là một chất rắn có khả
năng hấp phụ, đó là các phương pháp sắc ký lỏng - rắn và khí - rắn.
2. Sắc ký phân bố (partition chromatography): pha tĩnh là chất lỏng không hoà lẫn
được với pha động, chất lỏng này được bao trên bề mặt của một chất rắn gọi là giá
hay chất mang và phải là chất trơ, không tham gia vào sắc ký. Sắc ký phân bố bao
gồm sắc ký lỏng - lỏng và sắc ký khí - lỏng.
3. Sắc ký trao đổi ion (ion - exchange chromatography): pha tĩnh là chất nhựa trao
đổi ion chớp chất cao phân tử có mang những ion có khả năng trao đổi với các ion
cùng dấu của dung dịch hỗn hợp sắc ký).
4. Sắc ký theo loại cỡ (size - exclusion chromatography): còn gọi là sắc ký trên gel.
Các phân tử cỡ lớn sẽ được loạt các phân tử nhỏ hơn sẽ được tách theo kích thước
do các phân tử nhỏ di chuyển chậm hơn.
II.4.3) Theo kỹ thuật và phương tiện sắc ký
II.4.3.1) Theo phương pháp giữ pha tĩnh:
1. Sắc ký trên cột (column chromatography: CC) pha tĩnh được chứa trong một cột
bằng kim loại hay thuỷ tinh.
2. Sắc ký lớp mỏng (thin layer chromatography: TLC): pha tĩnh được tráng đều và
giữ trên mặt phẳng của bản thuỷ tinh, nhựa hay nhôm. Lớp mỏng pha tĩnh thường
là: silicagel, nhôm oxit, xenlulozơ, chất nhựa trao đổi lớn và có chiều dày khoảng
0,25 - 0,5mm.
3. Sắc ký giấy (paper chromatography - PC) pha tĩnh (lỏng) được thấm trên một loại
giấy lọc đặc biệt gọi là giấy sắc ký
II.4.3.2) Theo cách cho pha động chạy ta có:
1. Sắc ký khai triển (development chromatography) cho pha động kép các chất
chạy và tách trên pha tĩnh (Sắc đồ nằm trên pha tĩnh).
2. Sắc ký rửa giải (elution chromatoglaphy) cho pha động chạy và kép các chất lần
lượt ra ngoài pha tính (ra khỏi cột, ra khỏi giấy).
II.5) Tốc độ di chuyển của một chất, peak và hình dáng peak
II.5.1) Tốc độ di chuyển của một chất
Tốc độ di chuyên của một chất có thể được đặc trưng bởi hệ số phân bố của nó giữa hai
pha hoặc bởi các đại lượng về sự lưu giữ của chất đó trên pha tĩnh (thời gian lưu, thể tích lưu)
a. Thời gian lưu và thể tích lưu
Thời gian lưu là thời gian cần để một chất di chuyển qua cột sắc ký, khi ra khỏi cột nhờ
thiết bị detector ghi nhận tín hiệu và xuất hiện rực trên sắc đồ (tính từ lúc bơm mẫu đến khi xuất
hiện peak).
5
Tm là thời gian lưu của một chất không bị lưu giữ, nghĩa là tốc độ di chuyển của nó bằng
tốc độ di chuyển trung bình của dung môi, thời gian này được gọi là thời gian chết. tR càng lớn,
chất càng bị lưu giữ mạnh và tốc độ di chuyển của nó càng nhỏ.
Hình: Sắc ký đồ của một
chất
Thời gian lưu hiệu chỉnh tR được tính theo công thức:
Nếu trên trục hoành của sắc đồ, dùng đơn vị đo là thể tích dung môi thì ta có các đại lượng tương
tự: thể tích lưu VR và thể tích lưu hiệu chỉnh VR' thể tích VM được gọi là thể tích chết của cột
hay còn gọi là thể tích rỗng Vo.
b. Hệ số phân bố
Trong đó: Cs và Cm là nồng độ chất tan trong pha tĩnh và pha động khi
cân bằng
được thiết lập. Khi nồng độ nhỏ K phụ thuộc vào bản chất các pha, chất
tan và nhiệt độ K càng lớn thì chất đó phân bố càng nhiều trong pha tĩnh
và di chuyển càng chậm.
c. Hệ số dung lượng K' (hệ số phân bố khối lượng)
Trong đó: Qs và QM là lượng chất tan phân bố trong pha anh và pha động,
K' phụ
thuộc vào bản chất các pha, bản chất chất tan, nhiệt độ và đặc điểm của
cột. Để tách một hỗn hợp chất, người ta thường chọn cột, pha động và các
điều kiện phân tích khác sao cho K' nằm trong khoảng từ 1 đến 8.
II.5.2) Peak và hình dáng peak
a. Hình dáng peak: Hình dáng lý tưởng của tức là lực đối xứng, nhưng thực tế lúc sắc ký
chỉ gần đối xứng. Chiều rộng của tục được đo ở 1/10 chiều cao của peak.
b. Sự kéo dài peak: là kết quả của sự di chuyển nhanh chậm khác nhau của các phân tử
của cùng một chất khi đi qua cột sắc khí. Các lực ra chậm bao giờ cũng tù hơn.
c. Hiệu lực của cột: Hiệu lực của cột thường được đo bằng hai thông số: số đĩa lý thuyết
N và chiều cao đĩa lý thuyết H. Ta có thể coi như cột sắc khí được chia thành N lớp hay N tầng
mỏng, ở mỗi một lớp sự phân bố chất tan vào hai pha đạt trạng thái cân bằng. Những tầng mỏng
giả định này được gọi là địa lý thuyết. Nếu cột sắc khí có chiều dài là L thì: H = N/L. Cột có N
lớn là cột có hiệu lực cao.
6
d. Độ phân giải: Độ phân giải Rs là tỉ số khoảng cách giữa hai peak và độ rộng trung bình
của peak.
9 Rs = 0,75 hai pic tách không tốt, còn xen phủ nhau nhiều;
9 Rs = 1,0 hai pic tách khá tốt, còn xen phủ nhau 4%;
9 Rs = l,5 hai pic tách hoàn toàn (chi xen phủ 0,3%).
9
II.6) Các kỹ thuật sắc ký
II.6.1) Sắc ký giấy
Sắc ký giấy là một phương pháp phân tách dễ dàng các thành phần của một hỗn hợp (acid
amin). Trong sắc ký giấy, pha tĩnh là một tờ giấy bằng cellulose ( thí dụ như tờ giấy thấm, giấy
lọc trong phòng thí nghiệm). Các lọai giấy này có tính ái nước nên trên thực tế, pha tĩnh là một
lớp nước (H2O) thật mỏng đã được che phủ lên trên bề mặt của tờ giấy, chính vì thế sắc ký giấy
là lọai sắc ký phân chia. Pha động là chất lỏng( có thể là chất lỏng hay một hỗn hợp dung môi).
Phương pháp này thường được sử dụng để tách các chất ưa nước như amino acid, đường,..
Trong giấy, cellulose có dạng sợi, các sợi này khi nằm cạnh nhau sẽ tạo thành mạng lưới với các
lỗ rỗng to. Khi ly giải, dung môi di chuyển dọc theo bề mặt sợi và các lỗ rỗng sẽ được phủ đầy
dung môi. Như thế, các chất tan bị phân tán nhiều trong lỗ rỗng khiến các vết sắc ký to hơn. Bột
giấy hấp thu nước, nước bị giữ lại trong cấu trúc glucopyranose bằng cầu nối hydrogen, vì thế
quá trình sắc ký xảy ra theo cơ chế phân chia.
Hình: Sắc ký giấy, các chất màu di chuyển theo dung môi lên giấy với các điểm khác nhau.
(a) Một giọt hỗn hợp (drop of mixture) đặt ở một góc mảnh giấy lọc, một cạnh giấy nằm trong
dung môi.
(b) Dung môi di chuyển lên tấm giấy bằng lực hút mao mạch, các chất sẽ phân bố theo các tỷ lệ
khác nhau Mỗi hợp chất di chuyển với tốc độ phản ánh kích thước của phân tử của nó và hòa
tan của nó trong dung môi.
(c) Những chất khác nhau sẽ được trải ra ở những điểm khác biệt trên bảng , tạo thành một sắc
ký đồ.
7
Ö Hiện nay, sắc ký giấy đang dần được thay thế bằng sắc ký lớp mỏng. Do phần lớn các chất
hữu cơ không có màu, nên sắc ký giấy sẽ không cho thấy được vị trí của mẫu chất trong quá
trình dung môi di chuyển đi lên giấy.
Nhược điểm sắc ký giấy: Trong giấy, cellulose ở dạng những sợi dài nằm song song kề
nhau một cách tự nhiên, và một hệ thống mạng như thế chắc chắn có các lỗ hỗng. Khi dung môi
giải ly di chuyển (mang theo các chất tan, solute) dọc theo bề mặt của sợi, các lỗ rỗng này sẽ
được dịp phủ đầy dung môi, và các chất tan có dịp khuếch tán vào các lỗ rỗng này, khiến các
chất tan càng lúc càng to dần so với vết chấm tạo mức xuất phát ban đầu. Còn nếu sợi cellulose
được nén chặt quá dòng chảy sẽ rất khó di chuyển.
II.6.2) Sắc ký lớp mỏng
Sắc ký lớp mỏng là hay còn gọi là sắc ký phẳng (planar chromatography), dựa chủ yếu
vào hiện tượng hấp thu trong đó pha động là dung môi hoặc hỗn hợp các dung môi, di chuyển
ngang qua một pha tĩnh là một chất trơ (thí dụ như: silicagel hay oxid alumin). Pha tĩnh được
tráng thành một lớp mỏng, đều, phủ lên nền phẳng như tấm kiếng, tấm nhôm hay tấm plastic. Do
chất hấp thu được tráng thành một lớp mỏng nên phương pháp này được gọi là sắc ký lớp mỏng.
¾ Bình sắc ký: Một chậu, hũ, lọ bằng thủy tinh,
hình dạng đa dạng, có nắp đậy.
¾ Pha tĩnh: Một lớp mỏng khoảng 0,25 nm của
một loại hợp chất hấp thu (silicagel, alumin,..)
được tráng thành lớp mỏng, đều, phủ lên tấm
kiếng, tấm nhôm, hay tấm plastic. Chất hấp thu
trên nhờ giá đỡ sulphat canxi khan, tinh bột hay
một lọai polymer hữu cơ.
¾ Mẫu cần phân tích: thường là hỗn hợp gồm
nhiều chất với độ phân cực khác nhau. Sử dụng
khoảng 1ul dung dịch mẫu với nồng độ pha
lõang 2-5%, nhờ một vi quản để chấm thành
một điểm gọn trên pha tĩnh, ở vị trí phái trên
cao hơn một chút so với mặ thoáng của chất
lỏng chứa trong bình. Hình: Bình sắc ký lớp mỏng
¾ Pha động: dung môi hay hỗn hợp 2 dung môi, di chuyển chầm chậm dọc theo tấm lớp
mỏng, và lôi kéo mẫu chất đi theo nó. Dung môi di chuyển càng cao nhờ tính mao quản.
Mỗi thành phần chất sẽ di chuyển với vận tốc khác nhau, đi phía sau mực của dung môi.
Vận tốc di chuyển này phụ thuộc vào các lực tương tác tĩnh điện mà pha tĩnh muốn níu
giữ các mẫu chất ở lại pha tĩnh và tùy thuộc vào độ hòa tan của mẫu chất trong dung môi.
¾ Ưu điểm:
-Chỉ cần một lượng rất ít mẫu để phân tích
-Có thể phân tích đồng thời mẫu và chất chuẩn đối chứng trong cùng điều kiện phân tích.
-Tất cả các hợp chất trong mẫu phân tích có thể được định vị trên tấm sắc ký lớp mỏng.
¾ Các bước thực hiện sắc ký lớp mỏng:
-Chuẩn bị ống vi quản: ống thủy tinh có đường kính trong ống nhỏ, khỏang 1-2mm, một đầu
được vót nhọn, dài 10-20cm. Sử dụng ống vi quản để chấm nhiều lọai mẫu dung dịch khác nhau,
chỉ cần sau mỗi lần sử dụng, rửa sạch vi quản bằng dung môi hữu cơ như aceton.
8
-Chuẩn bị tấm bản mỏng: tấm bản mỏng thương mại 20x20cm, dùng kéo cắt bản với kiách thước
cần thiết, tấm bản phải vừa bình giải ly. Dùng bút chì vạch nhẹ nét xuất phát và mức tiền tuyến
dung môi.
-Chuẩn bị dung dịch mẫu: Mẫu là chất lỏng, có thể chấm trực tiếp mẫu lên bản mỏng, còn mẫu là
dung dịch quá sễt, có thể pha loãng mẫu. Với mẫu là chất rắn phải hòa tan trong dung môi hữu
cơ phù hợp, nồng độ 2-5%. Nhờ một vi quản để dung dịch mẫu lên bề mặt tấm sắc ký lớp mỏng
một cách thận trọng, tránh không cho làm lũng bề mặt của lớp mỏng. Mỗi vết chấm trên bản
không chứa nhiều hơn 12ug (10ug là tối ưu) mẫu chất.
-Sấy nhẹ để dung môi bay đi khỏi vết chấm, rồi nhúng bản vào dung dịch giải ly
-Giải ly để dung môi giải ly di chuyển lên: Sau khi bình đã bão hòa dung môi, người ta đặt tấm
mỏng vào bình khai triển để cho các vết chấm mẫu ở bờ cạnh phía dưới đáy bình. Cạnh đáy của
tấm lớp mỏng nậgp trong dung môi giải ly khỏang 0.5-1cm. Các vết mẫu không được ngập trong
dung môi giải ly, vì như thế dung môi sẽ khuếch tán vào trong dung môi.
-Hiện hình các vết sau khi giải ly: Các hợp chất có màu sẽ được nhìn thấy bằng mắt thường,
nhưng phần lớn các hợp chất hữu cơ không có màu, nên nếu muốn nhìn thấy các vết, cần sử
dụng phuơng pháp vật lý (Phát hiện bằng tia tử ngoại UV: đèn chiếu tia UV 254nm ánh sáng này
nhận ra các hợp chất có thể hấp thu tia UV, các hợp chất có màu tối sẫm trên nền sáng; đèn chiếu
tia UV 366nm ánh sàng này phát hiện nhữgn hợp chất có phát hùynh quang, các vết sẫm của chất
mẫu có màu sáng trên nền bản mỏng sẫm màu) hay dùng phương pháp hóa học (Bằng cách dung
thuốc thử hiện hình như hơi iod, 2,7-fluorescein phát hiện đa số hợp chất hữu cơ, ninhydrin phát
hiện aminoacid hay amin, 2,4-dinitrophenylhydrazin phát hiện aldehyde hay caton, clorur
antimony phát hiện steroid hay vitamin hay carotenoid,…)
- Ðại lượng đặc trưng cho mức độ di chuyển của chất phân tích là hệ số di chuyển Rf được tính
bằng tỷ lệ giữa khoảng dịch chuyển của chất thử và khoảng dịch chuyển của dung môi:
Trong đó: a là khoảng cách từ điểm xuất phát đến tâm của vết mẫu thử, tính
bằng cm, b là khoảng cách từ điểm xuất phát đến mức dung môi đo trên
cùng đường đi của vết, tính bằng cm.
Rf: Chỉ có giá trị từ 0 đến l.
9
Hình: Các bước của quá trình sắc ký lớp mỏng
II.6.3) Sắc ký cột:
Sắc ký cột được tiến hành ở điều kiện áp suất khí quyển. Pha tĩnh là
những hạt có kích thước tương đối lớn (50-150um), được nạp trong cột thủy
tinh. Mẫu chất cần phân tích được đặt trên đầu cột, phía trên pha tĩnh (có một
lớp thủy tinh che chở để lớp mặt không bị xáo trộn), bình chứa dung môi giải
ly được đặt phái trên cao. Dung môi giải ly ra khỏi cột ở phần bên dưới cột
được hứng vào những lọ nhỏ đặ ngay ống dẫn ra của cột. Phương pháp này
thường làm cho quá trình tách bị chậm, hiệu quả thấp so với sắc ký lỏng cao
áp (HPLC). Tuy vậy, sắc ký cột cũng có ưu điểm là pha tĩnh và các dụng cụ rẻ
tiền, dễ kiếm, có thể triển khai với một lượng mẫu tương đối lớn.
¾ Các bước thực hiện sắc ký cột:
-Lựa chọn chất hấp thu :pha tĩnh là silicagel loại thường, hợp chất không phân
cực được giải ly khỏi cột trước, hợp chất phân cực được giải ly sau. Vơí 2
phân tử không phân cực, phân tử naò có trọng luợng phân tử lớn sẽ có tính
phân cực mạnh hơn phân tử kia, nó bị pha tĩnh giữ lại trong cột nên di
chuyển ra khỏi cột chậm hơn so với các phân tử nhỏ, và cũng có khi nóở
lại lâu hơn trong cột so với phân tử tuy có tính phân cực.
- Lựa chọn dung môi:Mẫu cần sắc ký đuợc hoà tan hoàn toàn trong dung
môi phù hợp với nồng độ 10mg/ml, gọi là dung dịch mẫu (A). Chuẩn bị
4-6 tấm bản mỏng 2,5x10cm. Chấm lên những tấm bản này mỗi tấm
khoảng 2-5ul dd(A). Mỗi bản mỏng được triển khai với một loại dung
môi giải ly khác nhau, kế đó phát hiện bằng đèn UV hay thuốc thử. Với
đơn dung môi sẽ dễ dàng thấy được dung môi nào phù hợp. Từ kết quả
đó, cố gắng tìm một hỗn hợp dung môi, trong đó một dung môi phân cực
và một dung môi kém phân cực thí dụ như ete dầu hỏa: etyl acetate.
-Nạp chất hấp thu dạng khô vào cột: dùng kẹp giữ cho cột thẳng đứng
trên giá, cho dung môi loại kém phân cực nhất vào khoảng 2/3 chiều cao
cột. Cho chất hấp thu dạng khô vào thẳng trong cột, đều đặn, mỗi lần
một lượng nhỏ, vừa cho vừa khỏ nhẹ vào thành cột. Khi lớp chất hấp thu
đạt được chiều cao khoảng 2cm trong cột, thì mở nhẹ khoá ở bên dưới
để cột để cho dung môi chảy ra, hứng vào một becher trống để bên dưới
cột, dung môi này dẽ được rót lại lên đầu cột. Sau khi nạp xong, cho
dung môi chảy qua chất hấp thu vài lần đến khi chất hấp thu trong cột
đồng nhất.
-Nạp mẫu: Mẫu ở dạng lỏng cho trực tiếp lên đầu cột sắc ký. Nếu mẫu ở
dạng rắn thì hoà tan mẫu chất vào