學習重點 認識薄層層析法(TLC)常用固定相(矽膠、纖維素、矽藻土),並分清 G、F、254 等標示的意義。 理解移動相靠毛細作用展開、矽膠對極性成分的保留,以及正相矽膠 TLC 中極性與移動距離的關係。 熟悉 TLC 的操作條件(顆粒大小、點樣量、展開方式、製備型薄板)與適用範圍(不適合揮發性成分、矽膠不以水展開)。 能以斑點比較進行鑑別與不純物限量判讀,並知道 TLC 是測定放射化學純度最常用的方法。 核心觀念 一、固定相與薄板標示 TLC 將固定相鋪成薄層,以玻璃、鋁片或塑膠片作為支持板。常用固定相材料為矽膠、纖維素、矽藻土(Kieselguhr),其中以矽膠最常見;固定相材料、支持板及黏著劑是不同概念。 材料或標示性質與判讀重點 Silica gel G矽膠加石膏黏著劑;G 代表 Gypsum(硫酸鈣)。含黏著劑,背景在 UV 燈下不具螢光。 Silica gel GF254含石膏黏著劑,並加入螢光指示劑(F),適用於 254 nm 紫外光觀察;所加螢光劑為無機螢光物質。 Cellulose纖維素,常用 TLC 固定相,多用於分配層析。 Kieselguhr G含石膏黏著劑的矽藻土,常用 TLC 固定相,多作分配層析的支持材料。 Polysiloxane聚矽氧烷是氣相層析常用固定相,不是 TLC 常用固定相。 Agarose瓊脂糖用於凝膠電泳、凝膠過濾等,不是 TLC 常用固定相。 G 不代表 Gel、Glass 或 Gum;矽膠薄板的黏合劑是石膏,不是甲基纖維素。是否含螢光劑要看有沒有 F(如 F254),不能只憑 G 判斷。 GF254 薄板在 254 nm 紫外光下整片背景發出螢光;若分析物會吸收該波長紫外光,其所在處背景螢光被抑制而消失,呈現暗斑(螢光淬滅)。分析物本身不需要具有螢光。 二、展開原理 移動相藉毛細作用(毛細管現象)沿薄層前進,而不是靠潤濕、濾過或吸附作用推動。應區分:毛細作用說明「溶劑如何移動」,吸附或分配則說明「成分為何移動速度不同」。 矽膠為極性吸附劑(正相)。在相同條件下,極性愈大的成分與矽膠作用愈強,移動愈慢、展開距離愈短(Rf 愈小);極性愈小者跑得愈遠。 Rf=斑點中心距原點的距離/溶劑前緣距原點的距離。Rf 受固定相、溶劑組成、溫濕度及點樣量影響,鑑別時應與對照品在同一薄板、相同條件下比較。 三、操作條件與適用範圍 項目重點 矽膠顆粒大小約 2~25 μm。 檢品點樣量一般約 20 μg 為佳;過量會拖尾、斑點變寬。 展開方式以上升法最常見,也可採下降(descending)方式展開。 薄層厚度製備型 TLC 板比分析型厚;增加薄層厚度可提高載樣量,用於半製備分離。 多檢品分析同一薄板可同時分析數個不同檢品及對照品。 HPTLC顆粒更細且均勻,展開 10 cm 即可提供近似同長度 HPLC 層析管的效能。 揮發性物質點樣、展開、乾燥過程中易揮散損失,TLC 不適合揮發性物質(如精油)的分析;改用矽藻土(Kieselguhr G)也不會因此變得適合。 展開液與水水會使矽膠去活化、影響吸附分離,水不適用作矽膠的展開液。 操作要領:以鉛筆標示原點,點樣位置須高於展開槽液面;分次點樣時待前次溶劑乾燥再點;展開槽先達溶劑蒸氣飽和再展開;取出後立即標記溶劑前緣,再乾燥、顯色或於 UV 燈下觀察。 四、TLC 在藥品分析的應用 鑑別檢查:與對照品比較 Rf 及顯色。 不純物測定(限量試驗):比較檢品不純物斑點與對照液斑點的大小、深淺。 藥品製造之清潔確效:檢查設備清潔後的殘留物。 放射化學純度測定。 TLC 不能用來定量藥品中的所有賦形劑,這不是其應用。 五、不純物限量試驗的判讀 限量試驗是將主成分(或不純物對照品)配成已知比例的稀釋對照液,與檢品一起點在同一薄板,比較檢品中不純物斑點與對照斑點:不純物斑點不大於、不深於對照斑點,即表示不超過該限量。 比較比例須同時考慮濃度與點樣體積:比較比例=對照液點樣質量/檢品點樣質量×100%。例如同體積點樣、對照液濃度為檢品的 1/100,即相當於 1%。若點樣體積不同,不能只看濃度比。 Codeine 不純物限量試驗的圖示案例中,本試驗所設定的下限為 1%。判讀圖示時應由各對照斑點所代表的百分比找出所設定的最低比較水平。 六、放射化學純度 放射化學純度是總放射活性中,以指定化學型態存在的放射活性百分比。分析放射性藥物的放射化學純度時,最常用薄層層析法(而非氣相層析、原子吸收光譜或核磁共振),將目標放射性化學型態與其他型態分離後,以放射性掃描或分段計數測定。 放射化學純度=目標化學型態的放射活性/總放射活性×100%。比較的是放射活性,不是斑點顏色深淺;目標成分位於原點或前緣,依藥物及展開系統而定。 常考陷阱 「Silica gel G 的 G 是 Gel/Glass/Gum」:錯,G=Gypsum(石膏)。 「矽膠黏合劑是甲基纖維素」:錯,是石膏(硫酸鈣)。 「Silica gel G 背景具螢光」「Silica gel G 不含黏著劑」:皆錯;有 F(如 GF254)才含螢光劑,G 本身就是黏著劑。 「GF254 含有機螢光物」:錯,所加的是無機螢光指示劑。正確敘述是:分析物吸收 UV 處背景螢光消失。 「聚矽氧烷、Agarose 是 TLC 常用固定相」:錯;聚矽氧烷屬 GC 固定相,Agarose 屬電泳/凝膠材料。矽膠 G、纖維素、矽藻土 G 才是。 「移動相藉吸附、潤濕或濾過作用移動」:錯,靠毛細作用。 「極性愈大,在矽膠板上展開距離愈長」:錯,極性愈大保留愈強、距離愈短。 「TLC 適合揮發性物質」「Kieselguhr G 適用分析揮發性油」:皆錯,TLC 不適合揮發性物質及精油。 「水不適用為 silica gel 展開液」:此敘述正確,不要誤選為錯誤選項。 「不可用下降方式展開」「加厚薄層不能用於半製備」:錯;可下降展開,加厚可用於半製備,製備型板較厚。 「顆粒 2~25 μm、點樣量約 20 μg、HPTLC 展開 10 cm 近似同長度 HPLC 效能、可同時分析多檢品」:皆為正確敘述。 「TLC 可定量藥品的所有賦形劑」:不是 TLC 的應用;鑑別、不純物測定、清潔確效才是。 放射化學純度最常用方法:選薄層層析法,不選 GC、AAS 或 NMR。 記憶口訣 「G 是石膏不是膠,F 是螢光暗斑找;毛細帶液往上跑,極性愈大跑愈少。」 「揮發不宜、矽膠忌水;薄板加厚可製備。」 應用記「鑑、雜、清、放」:鑑別、雜質限量、清潔確效、放射化學純度;賦形劑全部定量不是 TLC 的事。