[基金项目] 

本文系2026 年度山东理工职业学院校级科研课题：薄层-柱色谱联用的镀锌光亮剂组分剖析研究

阶段性成果之一。

作者简介：王丽 ，1982年6月，女，汉，山东菏泽，研究生，讲师，应用化工，山东理工职业学院。

薄层色谱与柱色谱联用在混合物分离中的应用

王丽

（山东理工职业学院  鲁南煤化工研究院，山东省济宁市， 272000）

摘要：本文介绍薄层色谱与柱色谱相结合的优势，对联用技术应用于天然产物提取、有机合成产物提纯以及化工样品分离等方面的应用进行总结，探讨联用时应注意的问题及存在的困难，并对其未来发展方向进行预测。TLC-柱色谱联用技术简单易操作、廉价、分离效果好，可用于各种复杂的混合物常压分离提纯，在科研工作中以及工业前期工作都有很大意义。

关键词：薄层色谱；柱色谱；联用；混合物分离

引言

柱色谱可用于大量样品连续分离提纯，但是其溶剂比例、流速、柱层析高度等均无固定标准，主要凭经验操作，容易导致某些组分未被充分洗脱、部分杂质重叠、产品纯度较低等问题。薄层色谱是一种吸附薄层色谱分离法，是快速分离和定性分析少量物质的一种很重要的实验技术，也用于跟踪反应进程和柱色谱的先导等方面，其速度快、分离效果好，可以较快地对样品进行定性以及初步定量分析，但只能用于少量样品，无法大规模进行分离提纯工作。为解决这一问题，薄层色谱与柱色谱结合的方法被广泛应用。这种方法大大提高了复杂样品分离效率及产品质量的同时也节约了实验材料消耗，是一种经济实惠且高效的分离提纯复杂样品的技术。

一、薄层色谱与柱色谱联用的技术优势

（一）优化分离参数，提升分离精准度

传统的柱色谱分离主要根据个人经验和摸索选择合适的溶剂，具有很大的盲目性，容易造成某些组分不能被有效分离或者一些杂质一起被带下来^[1]。而联用的方法就可以通过TLC预实验比较不同比例溶剂对样品中各个组分的分离情况，找出最佳的目标组分与杂质分离良好并且斑点清楚无重叠的洗脱条件，还可以得到各组分移动的方向，从而对柱色谱梯度洗脱或者等度洗脱进行优化，提高分离的效果。

（二）减少样品损耗，降低实验成本

单一柱色谱分离由于洗脱条件不当容易使目的成分分布在多个馏分或者混有杂质而造成浪费，在串联方式中通过TLC监控柱色谱洗脱可以准确判断出目的成分出现位置，只收取含有目的成分馏分即可大大节约不必要的收集以及样品损失，而且这种方法不需要昂贵设备，消耗品便宜并且简便易行，相比于高效液相制备色谱，可以大幅度节约样品前处理及粗分所需费用。

（三）缩短分离周期，提升实验效率

TLC预筛选可以节省大量无效洗脱体系摸索的时间，免去多次在柱上反复调试的过程，在洗脱期间每隔一段时间取样点板监控洗脱情况，可以及时更换洗脱体系或者停止洗脱，防止无效洗脱，大大节约了整个流程所需时间，适用于大数量样品的快速分离。

（四）实现全程质控，保障产物纯度

传统的柱色谱分离不能准确判断洗脱成分是否纯净，只能凭洗脱时间以及色带的变化进行判断，误差大。而联用技术可以对整个分离过程进行质量监控，在前期体系优化、中期过程监控以及后期产品检测中都可以用TLC来观察各组分纯度，从而避免含有杂质的产品进入下一道工序，提高最终的产品纯度和一致性。

二、联用技术在混合物分离中的实际应用

（一）天然产物活性成分分离纯化

天然植物、微生物提取物成分复杂，含有大量多糖、黄酮、生物碱、色素等不同极性的物质，是联用技术最常用的应用对象。植物提取物粗提液中杂质较多，成分较杂，单柱色谱难以将其完全分开，用TLC预先筛选出最佳展开剂，得到每一种有效成分的最佳条件，之后利用梯度洗脱柱色谱法可以精确地把各种有效成分分开。

如在菠菜叶色素分离实验中，使用TLC选择性地筛选正己烷-无水乙醇作为洗脱液，得到最佳比例之后再进行硅胶柱色谱梯度洗脱，可以依次得到胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a以及叶绿素b，克服了一根柱色谱色素重叠、分离不完全问题；而在乳源鞘磷脂提取实验中，通过TLC监控柱色谱洗脱情况，调整洗脱剂成分及柱子条件，达到良好鞘磷脂提取效果，同时保证了产品纯净度以及收率；另外此方法也用于牵牛花香豆素、姜黄素、植物黄酮等天然产物初步分离，便于后续对其结构分析及生物活性测定。

（二）有机合成产物精制提纯

有机合成一般会产生副产物、剩余原料，在反应体系中有目标产物、未反应原料、副产物、溶剂等混合物，需对其进行纯化得到纯净的目标产物。由于合成产物极性强弱不同以及组成不确定，单用一柱色谱分离容易造成产物混杂现象发生。以TLC快速检测反应液来判定反应是否完成、成分是什么进而选择合适的洗脱剂，随后利用柱色谱大批量提纯，可以有效除去原料及副产物中的杂质。这种方法简便易行、条件较为缓和，不对有机合成产物造成影响，可用于各种精细有机合成产品后处理提纯工作，在实验室中也常用的一种提取技术手段。

（三）化工与环境样品预处理

原油、工业废液、水体沉积物等化工及环境样品组成非常复杂，其中包含大量的不同极性的烃类、芳香族化合物、有机物等物质，对其进行测定干扰很大。而使用TLC-柱色谱联用的方法可以对复杂的样品进行前期的分离浓缩，在薄层色谱上选择分离条件之后，再用柱色谱根据极性大小将复杂的混合物分成若干个部分，去掉大部分的干扰物质，使样品较为简单化。如在原油中芳烃分离时，运用薄层层析与柱色谱相结合的方法，可准确地把原油中的饱和烃、芳香烃、胶质等分开，有利于后续的原油组成分析以及油品质量检测，同时也可以用于环境中有害有机物的富集与初步鉴定。

三、联用技术操作要点与常见问题解决

（一）核心操作要点

联用技术关键是使TLC及柱色谱洗脱一致。第一，在固定相选择上应使用相同粒度、相同品牌硅胶，以免固定相不同造成分离效果差异；第二，TLC预试验得到洗脱溶剂比例要用于柱色谱洗脱，以保持各化合物移动情况一致；第三，对柱色谱进样量、洗脱速率要加以控制，进样量过大易造成柱子超载、降低分离效果，而洗脱速度过快会使化合物未充分分离即被洗脱下来，洗脱速度快也会延长分析时间并且使样品易于被吸附损失。

（二）常见问题与解决方法

在实际应用中遇到最多的问题就是组分拖尾、斑点重叠，主要原因就是洗脱剂极性比例不合适、硅胶柱填充不均一。可以利用TLC微调洗脱剂的比例，添加少量极性调节剂改善分离情况，还可以湿法上柱并把硅胶压实，防止柱内有气泡或者断层出现^[2]。另外还有就是样品回收率较低，一般是由于固定相对于要分离的目标化合物吸附力较强，可以通过梯度洗脱逐渐增大洗脱剂的极性来把被吸附的化合物洗脱下来。再有就是有些小量杂质无法除去的情况下，可以用多次TLC挑选出较窄范围洗脱分数，再进行一次柱色谱提纯以提高产品纯度。

结语

薄层色谱与柱色谱联用基于二者原理相同、操作简单、价格便宜、适用范围广泛的特点弥补了单一色谱的不足，形成精确调控、快速分离、全面监控分离方法解决复杂混合物分离时分离率低、纯度不高、损失大问题无需昂贵仪器适用于实验室各种分离提纯、样品前处理以及产品精制等场合对于天然产物化学、有机合成、环境保护、化工分析等行业都起着举足轻重基础性作用。

参考文献

[1]樊改仙,徐元源,李莹,李英,相宏伟,李永旺.柱色谱分离、气相色谱-质谱法定性分析F-T合成油中的含氧化合物[J].色谱,2007,25(6):893-897.

[2]刘玉,董雨,康弘斌,杨金.两组分有机光致变色体混合物的分离纯化[J].红河学院学报,2023,21(2):130-132.

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