放射色譜法

色譜法過去稱色層法或層析法,最早是於1903年由俄國植物學家M.S.Tswett發現的。

色譜法是利用混合物中各組分在固定相和流動相中親和力的差異使各組分在兩相之間分配不同來實現彼此分離的一種方法。

色譜法的分類 ^[1] 

按流動相物態的不同,可分為氣相色譜法和液相色譜法(流動相為液體)。

按分離過程機理的不同,可分為吸附色譜法、離子交換色譜法、萃取色譜法和凝膠色譜法等。

按固定相使用方式的不同,可分為柱色譜法、紙色譜法和薄層色譜法等。

分為吸附柱色譜法 、離子交換柱色譜法 、萃取柱色譜法 、凝膠滲透柱色譜法和高效液相色譜法 ^[1]  。

(Absorption column chromatography)

吸附柱色譜法 ^[2]  又可分為液-固和氣-固兩種,這裏着重介紹液-固色譜法。

1)基本原理

吸附柱色譜法是利用溶液(流動相)在通過裝有吸附劑(固定相)的柱子時，各組分因吸附能力的不同，在吸附劑上滯留程度也 不同，從而實現各組分的分離。

2)基本操作

① 吸附劑的選擇和預處理

粉碎、過篩、浸泡、洗滌和活化

②裝柱

柱子的選擇

裝柱的方法可分為幹法和濕法兩種

③ 分離操作

常用的分離技術為淋洗法

吸附

洗滌

淋洗

(ion-exchange column chromatography)

1、基本原理 離子交換柱色譜法 ^[3]  是利用某些固體物質中的可交換離子與溶液中的同種電荷離子之間能發生交換反應（等當量）來進行分離的一種方法。具有這種交換能力的固體物質稱為離子交換劑。這種交換反應稱為離子交換反應。

2、離子交換劑的分類

天然……

無機離子交換劑 人工……

離子交換劑 （AMP）

有機離子交換劑 天然……

人工……

3、交換樹脂分類

陽離子交換樹脂 ：強酸性陽離子交換樹脂 弱酸性陽離子交換樹脂

陰離子交換樹脂：強鹼性陰離子交換樹脂 弱鹼性陰離子交換樹脂

特種離子交換樹脂： 特殊交換性能的樹脂 特殊結構性能的樹脂

4、影響離子交換親和力的因素

影響離子交換親和力的因素主要是離子的電荷數Z和離子的水化離子半徑r水（離子勢 Z/ r水）。電荷數Z越大,水化離子半徑r水越小，則親和力越大。 同一價態的離子，離子半徑r裸越大，水合離子半徑r水越小。

5、基本操作

離子交換劑的選擇和預處理

裝柱與轉型

分離操作

萃取柱色譜法 ^[4]  又稱為分配柱色譜法,它可分為正相萃取和反相萃取兩種。

1、基本原理

萃取柱色譜法是利用不同物質在固定相(萃取劑)和流動相(試樣、淋洗劑)之間分配係數的不同來達到彼此分離的一種方法。

2、支持體與固定相

在萃取柱色譜法中，是將有機萃取劑吸附在惰性固體物質的表面。這裏的惰性固體物質起着支持萃取劑的作用，稱為支持體或擔體，萃取劑稱為固定相。吸附了萃取劑的支持體稱為色譜粉。

（1）常用的支持體

含硅無機化合物，如硅膠、玻璃粉等；

含氟塑料，如聚四氟乙烯粉、低密度聚三氟氯乙烯(Kel-F)粉等；

聚乙烯類高分子聚合物。

（2）固定相（萃取劑）

原則上，凡適用作溶劑萃取的萃取劑均可作固定相，其中應用最普遍的是中性磷類萃取劑(如TBP)、酸性磷類萃取劑(如HDEHP)和胺類萃取劑(如TOA，N-253)等。

3、應用

由於萃取柱色譜法分離效率高，操作簡便、快速，因而已成為分離微量放射性物質和相似元素的一種有效手段。

例如：用Kel-F粉作支持體，N-235作固定相的萃取柱色譜法已成功地從食品中分離測定了鈾、釷和鈈等。

(gel permeation chromatography,GPC)

凝膠滲透柱色譜法 ^[5]  是利用交聯、聚合而形成的表面惰性的多孔物質凝膠，經泡脹後具有一定孔徑的三維網狀結構，其網孔可使一定大小的分子滲透入內，較大的分子不能進入網孔，可不受阻滯地通過色譜柱，從而達到分離不同大小分子一種方法，又稱為凝膠過濾色譜法(gel filtration chromatography)。

凝膠滲透柱色譜法分離的關鍵是凝膠。常用的有葡聚糖凝膠(Sephadex商品名)等。分離時，大分子物質先流出，小分子物質後流出。

凝膠滲透柱色譜法的優點是不依賴流動相和固定相的相互作用，分離容量比其它色譜法大得多，且回收率高，副反應少，凝膠使用壽命長等。其缺點是不能分離分子大小相近的物質等。

凝膠滲透柱色譜法的基本操作與吸附柱和離子交換柱色譜法大致相同，不再贅述。

(high performance liquid chromatography)

高效液相色譜法 ^[6]  (HPLC)又稱高壓液相色譜法，是以液體為流動相，固態或液態物質為固定相的色譜方法。具有分離速度快、效果好的特點。

紙色譜法 ^[7]  是用色譜紙或以萃取劑、液體離子交換劑吸附在色譜紙上作固定相，用有機溶劑或水溶液作流動相來分離不同物質的一種色譜分離方法。

各組分在色譜紙上移動的情況可用比移值Rf來表示:

x為 某組分移動的距離；y為展開劑前沿移動的距離。

Rf,A=a/c

Rf,B=b/c

紙色譜法的測量：可用放射性計數法、自顯影法測量和採取放射性掃描色譜儀、電子自動放射顯影儀測量，以此進行定性和定量分析。

紙色譜法操作簡便，所需試樣量少，方法靈敏，適用於微量物質的分離與分析。放化純度測定常採用此方法。

(thin layer chromatography,TLC)

薄層色譜法 ^[8]  是將固定相均勻地塗覆在一塊玻璃板或塑料板上，形成薄層，然後將試樣滴在薄層的一端(即原點)，用適宜的展開劑作流動相，藉助毛細作用流經薄層，使不同組分隨流動相展開，從而達到分離目的的一種方法。

該方法集中了柱色譜和紙色譜法的優點，克服了兩者的缺點，具有設備簡單、操作方便、分離速度快、效率高、用樣量少、靈敏度高等優點，因而得到了發展。但由於薄層板的製作技術較複雜和重現性較差，使它的應用也受到了限制。

例如：從醫用113Sn-113Inm放射性核素發生器中分離出來的113Inm，就常用薄層色譜法鑑定其被113Sn沾污的程度。