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Dünnschichtchromatographie
- ein kurzes Reptitorium für das 7. bzw. 8. Semester Pharmazie
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Dünnschichtchromatographie (DC)
• Schnell• Empfindlich• Hohe Trennschärfe• Geringer Substanzbedarf
Geringer apparativer Aufwand bei hoher Aussagekraft
Trennmethode mit vielen Vorteilen gegenüber klassischenVerfahren (Destillation, Kristallisation, Fällung, Extraktion)
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Prinzipien der ChromatographieAllgemein: Trennung verschiedener gelöster Stoffe durchWechselwirkungen zwischen einer stationären Phase(Sorbens) und einer mobilen Phase (Fließmittel, Eluent).
Die Standard - Dünnschichtchromatographie auf derstationären Phase Kieselgel (engl. silica gel) beruhtvor Allem auf der Adsorption der Substanzen durchhydrophile Wechselwirkungen an dessen Oberfläche.
Voraussetzungen für die Kieselgel-DC:- Löslichkeit der zu trennenden Substanzen im Eluenten- Substanzen müssen ein Mindestmaß an Lipophilie haben
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PrinzipienAllgemein: Trennung verschiedener gelöster Stoffe durchWechselwirkungen zwischen einer stationären Phase(Sorbens) und einer mobilen Phase (Fließmittel, Eluent).
Die RP-DC bzw-RP-HPLC auf reversed phase silica gel alsstationärer Phase (z. B. RP-18-Material) beruht hauptsächlich auf
Verteilungsvorgängen (!)der Substanzen. Durch hydrophobe Wechselwirkungen mitder Oberfläche der stationären Phase werden diese retardiert.Polare, meist wasserhaltige Eluenten, finden Anwendung.
Voraussetzungen für die RP-18-DC oder -HPLC:- Löslichkeit der zu trennenden Substanzen im polaren Eluenten.- Substanzen müssen amphiphilen Charakter haben.
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Stahl´sches Dreieck
stationäre Phasemobile Phase
zu trennendes Gemisch
polar
unpolar
polar
polar
unpolar
unpolar
Das Stahlsche Dreieck stellt graphisch den Zusammenhangzwischen Analyten, stationärer und mobiler Phase dar.
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Aufbau einer Kieselgelschicht
Si OH
Si OH
HO
H
Standard-DC´s :
Kieselgel 60 F254 auf Aluminiumfolien oder aufGlasplatten
=> Kieselgel mit einer Porengröße von 60 Åimprägniert mit einem (anorganischen)„Fluoreszenz“- Indikator, der bei 254 nm(~Aromaten-Absorptions-Maximum)Strahlung absorbiert und im längerwelligenBereich emittiert (sichtbares Licht,Phänmen der Lumineszenz)
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Elutionskraft von Lösemitteln : die eluotrope ReiheLösungsmittel Lösungsmittelstärke *
Hexan 0.01Isooctan 0.01tert.-Butylmethylether 0.20Isopropylchlorid (=2-Chlorpopan) 0.29Toluoen 0.29Trichlormethan (=Chloroform) 0.40Dichlormethan 0.42Tetrahydrofuran 0.45Dioxan 0.56Essigsäureethylester 0.58Acetonitril 0.652-Propanol (=Isopropanol) 0.82Ethanol 0.88Methanol 0.95Wasser gross
* Die Lösemittelstärke ist ein relatives Maß für die Elutionskraft der Lösemittel.
Die angegebenen Werte wurden experimentell an Al2O3 bestimmt; für die Elutionskraft an Kieselgelgilt die gleiche Reihenfolge mit unterschiedlichen Zahlenwerten.
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Nomogramm zur Ermittlung von DC-Bedingungen an Kieselgel - 60
relative Feuchte funktionelle Gruppen Fließmittel Rf
kleiner
größerII 14%
III 46%
IV 65%
V 80%
Alkane
Alkene
Aldehyde / Ketone
-SH
-NH2
-OH
-COOH
-NR3
-SO3H
gering
hoch
mittel
hoch
mittel
gering
Säuren
Wasser
Methanol
Ethanol
Aceton
Ethylmethylketon
t-Butanol
Ethylacetat
Ether
Toluol
Cyclohexan
n-Hexan
n-Pentan
Polarität PolaritätAktivität
gering
mittel
hoch
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Besondere Phänomene : β-Front und tailing
Ausbildung einer ß-Front durchadsorptions-bedingte Änderungder Fließmittel-Zusammensetzungwährend der DC, hier am Beispieleines Benzen-Ethanol-Gemisches:
α-Front
reinesBenzen
β-Front
Benzen-Ethanol-Gemisch
Abhängigkeit der Fleckform von Auftragemenge und -volumen
Start Front
Rf-WertStart 1.00.5
Nachweisgrenze
zu großesVolumen
zu großeSubstanz-menge
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Anwendungsbeispiel: Analgetika
Fließmittel:Ethylacetat / Methanol / Ammoniak
80 / 19 / 1
41 32 5
O
O
OHO
Acetylsalicylsäure
pKS = 3,7
OH
O OMe
Methylsalicylat
OH
O OH
Salicylsäure
pKS1 = 2,33
pKS2 = 12,67
OH
O NH2
Salicylamid
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Anwendungsbeispiel: Basische Wirkstoffe
Fließmittel:Aceton / Ethanol / Ammoniak
90 / 7 / 3
41 32 5
NH
MeO
MeO
OMe
OMe
+Cl -
Papaverin-HCl
Codein-HCl
N
O
OH
H
CH3
H
OMe
+Cl-
Morphin-HCl
N
OH
O
OH
H
CH3
H+
Cl-
Ethylmorphin-HCl
N
OC2H5
O
OH
H
CH3
H+
Cl-