Introduzione.
Come funziona la cromatografia su strato sottile?
Preparazione.
Produzione del cromatogramma.
Prendere un barattolo di plastica o di vetro, versare 10-15 ml di acqua, 4-5 gocce di soluzione alcolica di iodio. Mescolare per 7-10 minuti. Scolare l'acqua. Lo iodio precipita nell'acqua sui lati del barattolo. Mettere il barattolo in un contenitore.
Fattore di ritenzione
Al termine della separazione, i singoli composti appaiono come macchie separate verticalmente. Ogni punto ha un fattore di ritenzione (Rf) che è uguale alla distanza migrata rispetto alla distanza totale coperta dal solvente. La formula Rf è Rf= distanza percorsa dal campione/distanza percorsa dal solvente.
Il valore Rf può essere utilizzato per identificare i composti grazie alla sua unicità per ciascun composto. Quando si confrontano due composti diversi nelle stesse condizioni, il composto con il valore Rf maggiore è meno polare perché non si attacca alla fase stazionaria così a lungo come il composto polare, che avrebbe un valore Rf inferiore. I valori Rf e la riproducibilità possono essere influenzati da diversi fattori, come lo spessore dello strato, l'umidità sulla piastra TLC, la saturazione del recipiente, la temperatura, la profondità della fase mobile, la natura della piastra TLC, la dimensione del campione e i parametri del solvente. Questi effetti causano normalmente un aumento dei valori di Rf. Tuttavia, nel caso dello spessore dello strato, il valore Rf diminuisce perché la fase mobile si muove più lentamente sulla piastra.
Discussione dei risultati
Metamfetamina - 0,55
Mefedrone - 0,65
Conclusioni.
La cromatografia viene utilizzata per separare miscele di sostanze nei loro componenti. Tutte le forme di cromatografia funzionano secondo lo stesso principio. In questo articolo, spiegherò questo metodo definendo l'Rf dell'amfetamina, della metamfetamina e del mefedrone.
Le piastre cromatografiche hanno una fase stazionaria (un solido o un liquido supportato da un solido) e una fase mobile (un liquido o un gas). La fase mobile scorre attraverso la fase stazionaria e trasporta con sé i componenti della miscela. I diversi componenti viaggiano a velocità diverse. Ne analizzeremo le ragioni più avanti nella pagina. La cromatografia su strato sottile viene eseguita esattamente come dice il nome: utilizzando uno strato sottile e uniforme di gel di silice o allumina rivestito su un pezzo di vetro, metallo o plastica rigida. Il gel di silice (o l'allumina) è la fase stazionaria. La fase stazionaria per la cromatografia su strato sottile contiene spesso anche una sostanza che fluorescente alla luce UV o alla camera di iodio, per motivi che si vedranno in seguito. La fase mobile è un solvente liquido adatto o una miscela di solventi.
Le piastre cromatografiche hanno una fase stazionaria (un solido o un liquido supportato da un solido) e una fase mobile (un liquido o un gas). La fase mobile scorre attraverso la fase stazionaria e trasporta con sé i componenti della miscela. I diversi componenti viaggiano a velocità diverse. Ne analizzeremo le ragioni più avanti nella pagina. La cromatografia su strato sottile viene eseguita esattamente come dice il nome: utilizzando uno strato sottile e uniforme di gel di silice o allumina rivestito su un pezzo di vetro, metallo o plastica rigida. Il gel di silice (o l'allumina) è la fase stazionaria. La fase stazionaria per la cromatografia su strato sottile contiene spesso anche una sostanza che fluorescente alla luce UV o alla camera di iodio, per motivi che si vedranno in seguito. La fase mobile è un solvente liquido adatto o una miscela di solventi.
Il gel di silice è una forma di biossido di silicio (silice). Gli atomi di silicio sono uniti da atomi di ossigeno in una struttura covalente gigante. Tuttavia, sulla superficie del gel di silice, gli atomi di silicio sono legati a gruppi -OH. Quindi, sulla superficie del gel di silice, si hanno legami Si-O-H anziché Si-O-Si. Il diagramma mostra una piccola parte della superficie della silice. La superficie del gel di silice è molto polare e, grazie ai gruppi -OH, può formare legami a idrogeno con i composti adatti che la circondano, nonché forze di dispersione di Van-der-Waals e attrazioni dipolo-dipolo.
Sono necessari
1. Siringa da 5 ml х 4
2. Barattolo di plastica per il test delle urine х 4
3. Contenitori di plastica grandi per alimenti (o un becher grande e un contenitore di plastica) х 2
4. Piastra TLC con strato di gel di silice 5x10 cm (si può tagliare quella grande con le forbici).
5. Solventi: acetato di etile, metanolo, esano (può essere sostituito dal tetracloruro di carbonio), ammoniaca in soluzione acquosa al 10% o superiore, soluzione alcolica di iodio.
6. Matita morbida, righello e pinze
Non dimenticate i guanti e il respiratore; fate l'esperimento in una stanza ventilata.
1. Siringa da 5 ml х 4
2. Barattolo di plastica per il test delle urine х 4
3. Contenitori di plastica grandi per alimenti (o un becher grande e un contenitore di plastica) х 2
4. Piastra TLC con strato di gel di silice 5x10 cm (si può tagliare quella grande con le forbici).
5. Solventi: acetato di etile, metanolo, esano (può essere sostituito dal tetracloruro di carbonio), ammoniaca in soluzione acquosa al 10% o superiore, soluzione alcolica di iodio.
6. Matita morbida, righello e pinze
Non dimenticate i guanti e il respiratore; fate l'esperimento in una stanza ventilata.
Produzione del cromatogramma.
1. Preparare una soluzione fluida di acetato di etile:metanolo:ammoniaca 85:10:5. Per 10 ml è necessario prelevare 8,5 ml di etile. Per 10 ml è necessario prendere 8,5 ml di acetato di etile, 1 ml di metanolo e 0,5 ml di soluzione di ammoniaca e mescolarli.
2. Pulire la piastra con gel di silice con questa soluzione. Mettere la piastra nella soluzione, a 3-4 mm di profondità in un grande becher (come nella figura 1). È possibile utilizzare una pinzetta per manipolare comodamente la piastra. Importante: non bagnare la piastra con acqua perché si rovinerebbe. È necessario tenere la piastra nella soluzione fino a quando il fronte del solvente non raggiunge il bordo superiore della piastra.
3. Cominciamo con un caso semplice. Ci sono quattro sostanze: anfetamina(A), metanfetamina(L), caffeina(K) e mefedrone(M).
Per questo esperimento, è necessario ottenere una base libera di droga. Mettere 10-15 mg di campione (qualche grumo) in un barattolo di vetro (plastica), due gocce di soluzione acquosa di ammoniaca. Quindi, versare 3-4 gocce di esano o tetracloruro di carbonio e agitare per un minuto. La base libera del farmaco viene diluita nello strato organico.4. Ora è necessario posizionarla sulla piastra cromatografica, che è stata preparata in precedenza. Prendere un ago da una siringa e tagliarlo con una pinza, come nell'esempio. È necessario ottenere un bordo piatto.
Prendere una piastra pulita e asciutta e tracciare una linea a matita a circa 5-6 mm dal bordo inferiore. Qualsiasi etichetta sulla lastra per mostrare la posizione originale della goccia deve essere anch'essa a matita. Se si è fatto tutto questo con l'inchiostro, anche i coloranti dell'inchiostro si sposterebbero durante lo sviluppo del cromatogramma. Segnare quattro punti a uguale distanza tra loro. Immergere l'estremità dell'ago ritagliato nello strato organico della prima soluzione narcotica. Toccare la piastra con la punta dell'ago e fare un piccolo punto di 3-4 mm di diametro, attendere che si asciughi, ripetere la procedura 10 volte. Ripetere le fasi 2 e 3 per le altre sostanze.
Errore comune: non fare grandi macchie di grasso, perché la sostanza può sovrapporsi ad altre sostanze durante l'esperimento.
5. Quando le macchie di basi libere sono asciutte, la piastra viene posta in uno strato poco profondo di solvente in un becher coperto. È importante che il livello del solvente sia al di sotto della linea con la macchia. Attendere che il fronte del solvente raggiunga 4-5 mm prima del bordo superiore della piastra ed estrarla. Successivamente, tracciare una linea a matita sulla linea frontale del solvente. Asciugare all'aria.
6. Il cromatogramma viene posto in un contenitore chiuso (ad esempio un altro becher coperto da un vetro di orologio o grandi contenitori di plastica) insieme ad alcuni cristalli di iodio. I vapori di iodio presenti nel contenitore reagiscono con le macchie presenti sul cromatogramma. Le sostanze che vi interessano possono apparire come macchie colorate. Tracciatele con una matita e disegnate dei punti al centro di ogni macchia.
Inoltre, è possibile utilizzare una lampada UV con lunghezza d'onda di 254 e 365 nm.
Come preparare la camera allo iodio.Errore comune: non fare grandi macchie di grasso, perché la sostanza può sovrapporsi ad altre sostanze durante l'esperimento.
5. Quando le macchie di basi libere sono asciutte, la piastra viene posta in uno strato poco profondo di solvente in un becher coperto. È importante che il livello del solvente sia al di sotto della linea con la macchia. Attendere che il fronte del solvente raggiunga 4-5 mm prima del bordo superiore della piastra ed estrarla. Successivamente, tracciare una linea a matita sulla linea frontale del solvente. Asciugare all'aria.
Prendere un barattolo di plastica o di vetro, versare 10-15 ml di acqua, 4-5 gocce di soluzione alcolica di iodio. Mescolare per 7-10 minuti. Scolare l'acqua. Lo iodio precipita nell'acqua sui lati del barattolo. Mettere il barattolo in un contenitore.
Fattore di ritenzione
Al termine della separazione, i singoli composti appaiono come macchie separate verticalmente. Ogni punto ha un fattore di ritenzione (Rf) che è uguale alla distanza migrata rispetto alla distanza totale coperta dal solvente. La formula Rf è Rf= distanza percorsa dal campione/distanza percorsa dal solvente.
Nell'esperimento ho ottenuto tre spot invece dei quattro previsti. La ripetizione dell'esperimento mostra che la caffeina non viene eluita dalla soluzione di etile cetato:metanolo:ammoniaca 85:10:5. L'esperimento ha dimostrato che questa soluzione è adatta per eluire droghe come l'anfetamina, la metanfetamina e il mefedrone.
Rf delle droghe studiate.
Anfetamina - 0,53Metamfetamina - 0,55
Mefedrone - 0,65
Spiegazione.
Ho due lastre con i risultati. Due distanze misurate tra il punto di partenza e la metà dello spot circondato. Il punto di anfetamina si trovava a 42 mm nella prima lastra e a 49 mm nella seconda dalla linea di partenza, mentre la linea frontale del solvente si trovava rispettivamente a 85 e 86 mm. Rf1=42/85=0.49, Rf2=49/86=0.52. Poi ho calcolato la media aritmetica di 0,53. Gli stessi calcoli sono stati fatti per le altre sostanze.
Ho due lastre con i risultati. Due distanze misurate tra il punto di partenza e la metà dello spot circondato. Il punto di anfetamina si trovava a 42 mm nella prima lastra e a 49 mm nella seconda dalla linea di partenza, mentre la linea frontale del solvente si trovava rispettivamente a 85 e 86 mm. Rf1=42/85=0.49, Rf2=49/86=0.52. Poi ho calcolato la media aritmetica di 0,53. Gli stessi calcoli sono stati fatti per le altre sostanze.
Conclusioni.
Come dimostra l'esperimento, è possibile misurare l'Rf della propria droga e confrontarla con quella di una sostanza nota in una stessa piastra. Fare una macchia di base senza farmaco e 1-4 macchie di altri farmaci per controllare Rf. Se i punti si trovano alla stessa distanza dalla linea di partenza, probabilmente si tratta della stessa sostanza. Inoltre, se si ottengono più spot dalla propria droga, probabilmente si tratta di una miscela di sostanze. Alcune droghe presentano più macchie perché sono una miscela di droga e sottoprodotti della sintesi. Tuttavia, è possibile confrontarle con altre droghe utilizzando la cromatografia su strato sottile.
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