Präparative Dünnschichtchromatographie

... wenn mal schnell eine Probe isoliert werden soll, die für ein NMR-Spektrum reicht.

Mit einer 20 x 20 cm Dünnschichtkarte können bereits Substanzmengen getrennt werden, die zur spektroskopischen Struktursicherung ausreichen. Auf diese Weise kann man z.B. neue Reaktionen sehr schnell daraufhin untersuchen, ob sie die gewünschten Ergebnisse liefern. Zu diesem Zweck gibt es auch Platten mit dickeren Beschichtungen, die eine weitere Steigerung der auftrennbaren Substanzmenge ermöglichen. Bei einer 2 mm starken Beschichtung spricht man von einer präparativen Dickschichtchromatographie. Die Menge, die damit aufgetrennt werden kann, liegt im Bereich von etwa 50 mg.

Bei der präparativen Chromatografie kann man keine Flecken mehr auftragen, sondern muss eine Start-Linie produzieren. Sie brauchen dazu:

  • Die DC-Platte (in der Regel wird Glas als Trägermaterial verwendet.)
  • Eine Pasteurpipette, die an der Spitze mit der Sparflamme des Bunsenbrenners fein ausgezogen sein muss.
  • Einen Anschlag, an dem Sie die Pipette beim Auftragen entlangführen können, damit Sie eine gerade Linie produzieren. Auf dem Bild ist das mit einem Lineal und zwei Schliffverbindungsklammern "improvisiert".

Das Auftragen verlangt viel Übung. Die Pasteurpipette muss eine ausreichend feine Spitze haben, damit nicht zu viel auf einmal herausläuft. Zum Auftragen müssen Sie mit der Pipette auf der Startlinie rasch hin- und herfahren und dabei kontinuierlich die Lösung so herausdrücken, dass eine feine Linie entsteht. Die Pipette darf dabei nicht kleckern und es darf nicht so viel herauskommen, dass die Startlinie ein Startbalken wird. An den Endpunkten der DC-Karte müssen Sie die Bewegungsrichtung abrupt umkehren. Wenn die Pipette erneut über die Karte fährt, sollte die zuvor aufgetragene Lösung weitgehend bis zur Trockne abgedampft sein. Sie müssen auf die Höhe der Pipette achten - sie darf nicht versehentlich über die Karte kratzen.  Auf dem folgenden Bild sehen Sie dass das alles auf der abgebildeten DC-Karte vor allem auf der linken Seite nicht so ganz geklappt hat und die Linie deshalb dort deutlich verbreitert ist.

Überhaupt sehen Sie, dass durch das mehrfache Hin- und Herfahren die aufgetragene Linie längst nicht so fein wie ein einzelner Substanzfleck ist und das durch das Breitlaufen der Linie insbesondere schon Chromatographievorgänge stattgefunden haben, die unerwünscht sind, weil sie auch in der verkehrten Richtung - nämlich abwärts - stattgefunden haben. Sie werden also möglicherweise nicht ganz die Trennleistung eines analytischen Chromatogramms erreichen, kompensieren dies jedoch durch die längere Laufstrecke (knapp 20 cm!).

Bei einer Dickschichtkarte kann man die Startlinie auch etwas einritzen, statt sie mit dem Bleistift zu markieren. In die so entstandene Rille kann man die Substanz besser auftragen. Die DC-Platte wird anschließend in einer speziellen DC-Kammer (Materialverwaltung) entwickelt. Wegen der längeren Laufstrecke kann die Entwicklung des Chromatogramms auch schon mal 60 Minuten und länger dauern.

Bei der Chromatographie entstehen keine Flecken sondern Substanzbäner. Sind diese nur unter UV-Licht sichtbar, werden die Bänder unter dem UV-Licht mit einem weichen Bleistift markiert. Im nachfolgenden Bild ist die zu isolierende Hauptsubstanz farbig:

Zur Isolierung der Substanzen schabt man - meist von der Startlinie aus beginnend - mit einer Rasierklinge Schicht um Schicht von der Platte. Auf dem Bild wird gerade die Hauptkomponente abgeschabt. Wie auch alle anderen Komponenten liegt diese am Kieselgel adsorbiert vor, weshalb das isolierte Kieselgel-/Substanzgemisch in eine Fritte gegeben und mit Lösemittel ausgelaugt wird. Jetzt muss nur noch das Lösemittel abgedampft werden und dann können von den isolierten Komponenten schon Spektren angefertigt werden...

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