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DC Platten selbst herstellen
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Hallo,
hat jemand Erfahrung in der Selbstherstellung von DC-Platten? Ist da eine (präparative) Trennung überhaupt sinnvoll möglich?

Ich habe mir schon öfters gedacht, dass eine präparative DC zur Gewinnung von sauberen Proben zur NMR-Messung nicht blöd wäre (in einschlägigen Lehrbüchern wird beschrieben, dass bis zu 50 mg Substanz getrennt werden können). Allerdings kosten präparative DC-Platten ziemlich viel, daher frage ich mich, ob sich eine Herstellung lohnt.

Z.B. wird im Gattermann die Prozedur beschrieben. Eigentlich müsste man ja nur Kieselgel 60 mit 10-15 % Calciumsulfat mischen, auf einen sauberen Glasträger gießen, trocknen und bei 110 C° für 30 min aktivieren.

Wären da auch speziellere Ausführungen möglich? Spontan hätte ich an sowas gedacht:
- F 254nm (Beimischung durch etwas Zinksulfid)
- RP-18 (Vorausgesetzt man hat RP-18 Kieselgel)
- Chirale stat. Phasen (Cellulose als stat. Phase; kovalent an Kieselgel gebundene chirale Moleküle sind wohl in der Herstellung zu schwer...)
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Ich habe das noch nie gemacht sondern nur darüber gelesen. In der Literatur, die ich kenne, ist nicht von "gießen" sondern von "streichen" die Rede. Der Kieselgelbrei soll in einer definierten Dicke "mit Hilfe eines geeineten Gerätes" (O-Ton DAB 9) auf die Glasplatten aufgestrichen werden. Das finde ich entmutigend weil es sich nach spezeiller Ausrüstung und vielen Fehlerquellen anhört.
Allerdings gilt das hier gesagte für analytische DC-Platten. Vielleicht sind die zur präparativen Trennung ja einfacher zu "gießen" und weniger kritisch?

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Versuch macht kluch, wenngleich es mir bisher zu mühsam war es zu versuchen.
Kleine DC Platten kann man durch dippen von Objektträgern (paarweise damit nur eine seite gecoated wird) angeblich recht einfach und brauchbar herstellen
Größere erfordern ein Streichgerät
RP-Platten kann man angeblich durch Imprägnierung mit einer Paraffin-Lösung einfach herstellen (das steht noch auf meiner todo Liste...)
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Ich werde das morgen probieren. Mal sehen, ob ich es schaffe analytische Platten mit reproduzierbaren RF Werten und ggf. gleichmäßige Schichtdicken für präparative Trennungen zu produzieren.

Gibt es irgendeinen Standard zur Ermittlung der Trennleistung? Oder einen gut dokumentierten RF Wert einer Substanz, damit ich meine Platten testen kann?
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Soweit ich mich erinnere gab es im Buch „Naturstoffextraktion“ von Egon Stahl et. al. eine Anleitung zur Herstellung von DC-Platten.
Als ich noch im Labor gearbeitet habe, haben die Menschen in der Forschung auch noch DC-Platten selbst hergestellt, das scheint also stellenweise durchaus noch üblich zu sein.

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Als „Standard“ könntest du einen grünen Blatt-Extrakt benutzen. Dazu gibt es viele Schulversuchs-Anleitungen und du kannst deine Ergebnisse vergleichen, die Trennung der Chlorophylle ist nicht zu schwer aber schon ein Indikator ob eine Platte tauglich ist, Probleme mit sichtbar machen gibt’s auch nicht.
Einen Vergleich auf einer kommerziellen Platte kann man sicher auch machen..
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@EDTA: dass es da einen "Trennstandard" gäbe, wäre mir nicht bekannt. Die Trennung hängt ja u.a. von der Substanz und dem Laufmittel ab. Es gibt jede Menge publizierte ellenlange Tabellen von Rf-Werten, aber die sind ja bekanntlich schwer genau zu reproduzieren. Ausserdem weiß ich nicht, was du als Tetsubstanzen zur Verfügung hast.

Hier als Beispiel mal eine kurze Tabelle mit Referenzen zu verschiedenen Laufmitteln, die zur Identifizierung von Arzneistoffen herangezogen werden. Man beachte dass die Rf-Werte eine Streubreite von bis zu +/- 0,11 haben!.

(aus: DFG-TIAFT Thin-layer chromatographic Rf-values; VCH Weinheim, 2nd. edtition 1992)

Ich würde mir ein paar Substanzen suchen, die leicht zu detektieren sind und nur wenig unterschiedliche Rf-Werte haben (sagen wir mal, Differenzen von 0,05 oder so) und es damit verschen. Neulich habe ich alte DC-Folien auf ihre Trennleistung überprüft, indem ich Chinaalkaloide getrennt habe. Wenn du mir sagst, was du zur Verfügung hast (und welche Reagenzien zur Detektion du zur Hand hast, denn bei deinen Platten kannst du ja keine Fluoreszenzlöschung anwenden) kann ich dir ein "Testsystem" empfehlen.

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@Cumarinderivat: Egon Stahl war genau das richtige Stichwort. Es gibt ein Buch von ihm nur über Dünnschichtchromatographie, in dem auch das Herstellen von DC Platten ausführlich beschrieben ist.

@mgritsch: So ein Extrakt ist schnell gemacht und einfach detektierbar, das werde ich am Anfang gleich probieren.

Zitat:
@EDTA: dass es da einen "Trennstandard" gäbe, wäre mir nicht bekannt. Die Trennung hängt ja u.a. von der Substanz und dem Laufmittel ab. Es gibt jede Menge publizierte ellenlange Tabellen von Rf-Werten, aber die sind ja bekanntlich schwer genau zu reproduzieren. Ausserdem weiß ich nicht, was du als Tetsubstanzen zur Verfügung hast.


Dass es den Standard nicht geben kann, ist irgendwo einleuchtend. Ich dachte an zwei Verbindungen, die sehr ähnliche Rf-Werte haben und bei guter Trennleistung noch unterscheidbar wären. Ich habe mir überlegt, dass dieses Problem vielleicht häufiger Auftritt und ein Testsystem schon beschrieben wurde.

Dass Rf-Werte so schwer zu reproduzieren sind, war mir spontan nicht klar. Aber wenn man darüber nachdenkt, fallen einem schnell einige Variablen ein (Wassergehalt des Kieselgels oder der mobilen Phase, Auftragungsmenge, Kammersättigung,...)

Zitat:
Ich würde mir ein paar Substanzen suchen, die leicht zu detektieren sind und nur wenig unterschiedliche Rf-Werte haben (sagen wir mal, Differenzen von 0,05 oder so) und es damit verschen. Neulich habe ich alte DC-Folien auf ihre Trennleistung überprüft, indem ich Chinaalkaloide getrennt habe. Wenn du mir sagst, was du zur Verfügung hast (und welche Reagenzien zur Detektion du zur Hand hast, denn bei deinen Platten kannst du ja keine Fluoreszenzlöschung anwenden) kann ich dir ein "Testsystem" empfehlen.


Vielen Dank für das Angebot! Sobald ich eine brauchbare Platte produzieren konnte und die Trennung eines Blatt Extraktes mit einer kommerziellen, analytischen Platte verglichen habe, schicke ich dir eine PN. Von öffentlichen Chemikalienlisten bin ich nicht so der Freund, wobei dann die verwendeten Dinge natürlich (wenn alles gut geht in einem Artikel) veröffentlicht werden.
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Ich habe einen ersten Versuch gewagt. In aller Kürze: Die Trennleistung ist besser als erwartet, aber schlechter als gehofft. Nach dem jetzigen System für analytische Zwecke unbrauchbar, aber präparativ kann ich mir das Vorstellen.

Die Langfassung:

Ich habe Objektträger (75 mm x 26 mm) mit Wasser und Spülmittel gewaschen, mit Aceton entfettet, mit Scheuermilch aus der Küche unter Zuhilfenahme eines Schwammes mit rauer Oberfläche angekratzt und mit dest. Wasser gewaschen. Um jegliche Kpntamination zu vermeiden, wurden bei allen Operationen Handschuhe getragen.

Es wurden 6 Objektträger entsprechend vorbereitet, mit dem Ziel, 2 Platten zu gießen, 2 zu betropfen und 2 zu streichen. Das Kieselgel 60 wurde mit 15% Calciumsulfat und soviel Wasser, dass die Konsistenz für das entsprechende Verfahren angemessen schien, angerührt.

Gießen:
Ein Objektträger, wurde auf einen ebenen Tisch gelegt und nach allen Seiten hin mit weiteren Objekträgern abgedichtet und so viel dickflüssige Suspension hineingegossen, dass eine ungefähre Schichtdicke von 3mm erreicht wurde.

Streichen:
Ein Objekträger wurde auf den Tisch gelegt und seitlich mit jeweils zwei aufeinander gelegten Objekträgern fixiert. Letztere dienten als Abstandhalter, so dass mit einem Lineal das Kieselgel gleichmäßig verstrichen werden konnte.

Tropfen:
Mit einer nicht zu engen Pasteur Pipette wurde die dünnflüssige Suspension auf den Objekträger getropft, so dass dieser überall bedeckt war.

Alle so hergestellten DC Platten inklusive, wurden 1h an der Luft getrocknet und weitere 30 min im Ofen bei 130°C aktiviert (die Vergleichs DC Platte von Macherey Nagel wurde ebenfalls mit aktiviert).

Als Testreagenz diente dein Blattextrakt mit Aceton. Auf die kommerzielle Platte wurden 5 µl aufgetragen, auf die selbst hergestellten Platten ja nach Fertigungsverfahren (100 µL Gegossen), 50 µl (Gestrichen), 10 µl (Getropft)) und in Benzin/Isopropanol 10:3 entwickelt.

Getropfte Platte:


Gestrichene Platte:


Gegossene Platte:


Verbesserungsideen:

1)
Feineres Kieselgel. Das Laufmittel wanderte sehr schnell hoch und alles schien zu zerfließen. Mit feinerem Kieselgel - und einer dementsprechenden dichteren Packung - kann man vielleicht das dadurch resultierende Zerfließen der Spots verhindern.

2)
Mehr Calciumsulfat. In der eingesetzten Menge war die Schicht viel zu lose. Man konnte z.B. mit einem Beistift keine Linien ziehen, da dadurch das Kieselgel bereits heruntergekratzt wurde.

3)
Mit Schleifpapier o.Ä. aufrauen
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Hey cool dass du die Erfahrungen mit uns teilst Smile
Was ich mir beim Betrachten denke:

- Ein Blick auf die MN Referenzplatte sagt mir dass da von der Arbeits-Technik her noch Verbesserungspotenzial ist. Du hast mit dem Auftrag schon ein Loch in die Platte gebohrt, das ist für die Trennleistung nicht optimal. Die relativ langgezogenen Striche lassen auch auf relativ viel Restwasser in deinem Extrakt rückschließen - evtl den Acetonextrakt mit PE ausschütteln und damit arbeiten? Ich persönlich bevorzuge generell einen streifenförmigen Auftrag (viele kleine Punkte nebeneinander mit der Kapillare) da so gleichzeitig wenig Probe pro Trennmittel aufgetragen wird (überfrachten kann auch ein Grund für langgezogene Striche sein) und trotzdem eine sehr gute Sichtbarkeit der Flecken gewährleistet ist.

- E. Stahl gibt in seinem Buch ganz konkrete Rezepte und Literaturstellen wie man eine vernünftige Schicht schafft, gegossen. Als Aufschlämmungmittel nicht Wasser sondern Ethylacetat oder Aceton benutzen; 6,6 g Silica Gel mit 16,5-23,1 ml EA für eine 20x20 Platte; oder mit Silicagel G (Gipsbeimischung) 4 g Silicagel + 12 ml 90% EtOH. Zum "Dippen" von Objektträgern zB 35g Silicagel in 100 mll Chloroform/MeOH 2:1. Wasser alleine ist eher nicht zu empfehlen, vom Trockenverhalten her und auch von der Oberflächenspannung her. Um den Binder Gips zu "aktivieren", kurz in den Dampf halten. Gibt aber auch Wasser-Rezepte an manchen Stellen.

- Streichgerät: dazu gibt es auch diverse Literaturstellen im Stahl zum Thema "do it yourself".... ein simples Beispiel wäre einfach ein Glasstab über den man links und rechts ein kleines Stück Gummischlauch als "Abstandshalter" zieht. Betropfen nennt er nicht als Methode (Was hast du dir da erwartet?) beim Gießen kann man eher durch leichtes Schütteln die ausgegossene Masse noch mal homogenisieren und verteilen. Trocknen & Aktivieren evtl auch etwas länger, vor allem bei deinen großen Schichtdicken kann ich mir nicht vorstellen dass die vernünftig getrocknet waren! Eher so mal 1 Tag an der Luft und 2 Stunden Ofen! Evtl auch unregelmäßige Ränder wie sie überall zu sehen und bei der Dicke schwer vermeidbar sind entfernen (mit einem Teppichmesser ein klarer zügiger Schnitt, dann die Randzone abkratzen). Der Einfluss un die "Reichweite" von Rand-Defekten auf die Trennleistung ist oft größer als gedacht!

- feineres Kieselgel bringt dir nichts. Ja, HPTLC und feinere Sorbentien ermöglichen eine bessere Trennung, aber die ersten Platten sind so weit weg, das wäre Verschwendung.

- mehr Gips: habe ich auch eher Bedenken. Wobei reine Gips-Platten auch denkbar sind Smile

- du willst ja generell Richtung präparative TLC etwas machen, muss es wirklich eine Platte (TLC) sein? wäre nicht zB eine Miniatur-Säulenchromatographie auch eine Idee? Man fülle ein Glasrohr (zb sowas mit 8 mm ID) mit Silicagel, Präparat auf Silicagel aufgebracht zuletzt drauf füllen. Dann lasse man laufen (aufsteigend, mit Stativ halten und in ein Laufmittel zB in einem Becherglas stellen) und schiebt die ganze Wurst anschließend mit einem Stab aus dem Glasrohr heraus, bereit um in die gewünschten Scheiben zerteilt aufgefangen zu werden...? Nur mal so ins Blaue gedacht...
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Blattfarbstoffe sollten sich eigentlich wesentlich besser trennen. Wichtig ist auch vorher ein Hexanextrakt der Farbstoffe zu machen um sich kein Wasser oder polare Lösungsmittel einzuschleppen.

Spinat (eingefroren, daher auch Pheophytin sichtbar) in MeOH mörsern, mit Hexan/MeOH (4:1) extrahieren, organische Phase mit Wasser waschen und einengen. Die Hexanlösung dann auftragen und in Hexan/Ethylacetat 3:2 entwickeln.


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Ein feineres Silicagel bringt gewisse Vorteile bei der Festigkeit der Schicht. Neben Gips könnte auch Kaolin oder Bentonit ein interessanter Zusatz sein, wenn man mit wasserfreien Laufmitteln arbeitet. Diese Tonminerale werden gerne in Trennmitteln für Glasverschmelzung verwendet und halten bröseligere Anteile zusammen.

Die Konsistenz der Suspension sollte so sein, daß sie sich nicht zu rasch absetzt. Kleine Anteile Bentonit helfen hier gut. Wenn die Suspension zu dünnflüssig ist, dann setzen sich die gröberen Anteile eher in Plattennähe ab, während der Feinanteil obenauf zu liegen kommt.

Besorge mal einen ultraweichen Bleistift (6B bis 9B), um möglichst wenig drücken zu müssen bei noch lesbarer Markierung.
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NI2
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Und wenn du nur eine Probe laufen lässt schneide die Aluplatten bitte kleiner.

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mgritsch hat Folgendes geschrieben:


- Ein Blick auf die MN Referenzplatte sagt mir dass da von der Arbeits-Technik her noch Verbesserungspotenzial ist. Du hast mit dem Auftrag schon ein Loch in die Platte gebohrt, das ist für die Trennleistung nicht optimal. Die relativ langgezogenen Striche lassen auch auf relativ viel Restwasser in deinem Extrakt rückschließen - evtl den Acetonextrakt mit PE ausschütteln und damit arbeiten? Ich persönlich bevorzuge generell einen streifenförmigen Auftrag (viele kleine Punkte nebeneinander mit der Kapillare) da so gleichzeitig wenig Probe pro Trennmittel aufgetragen wird (überfrachten kann auch ein Grund für langgezogene Striche sein) und trotzdem eine sehr gute Sichtbarkeit der Flecken gewährleistet ist.


Eigentlich wurde es in Form mehrerer nebeneinander liegender Punkte (also strichförmig) mit einer Mikroliterpipette aufgetragen - keine Ahung warum sich das so zusammengezogen hat. Das LM war definitiv nicht optimal und auch mein Extrakt war alles andere als wasserfrei. Ich werde mich da an die Empfehlungen von NI2 halten und es nächstes Wochenende erneut probieren.

Zitat:

- E. Stahl gibt in seinem Buch ganz konkrete Rezepte und Literaturstellen wie man eine vernünftige Schicht schafft, gegossen. Als Aufschlämmungmittel nicht Wasser sondern Ethylacetat oder Aceton benutzen; 6,6 g Silica Gel mit 16,5-23,1 ml EA für eine 20x20 Platte; oder mit Silicagel G (Gipsbeimischung) 4 g Silicagel + 12 ml 90% EtOH. Zum "Dippen" von Objektträgern zB 35g Silicagel in 100 mll Chloroform/MeOH 2:1. Wasser alleine ist eher nicht zu empfehlen, vom Trockenverhalten her und auch von der Oberflächenspannung her. Um den Binder Gips zu "aktivieren", kurz in den Dampf halten. Gibt aber auch Wasser-Rezepte an manchen Stellen.


Ohne Gipsbeimischung funktioniert das nach meinen Erfahrungen überhaupt nicht. Da ich kein Silicagel G, sondern nur Kieselgel 60 habe, muss ich da selbst Gips beimischen. Da die Kieselgelschicht an meinen Platten kaum zusammengehalten hat, kommt meines Erachtens nur mehr Gips in Frage. Längere Aktivierung und kein Wasser werde ich probieren.

Auch die von Glaskocher vorgeschlagenen Zusätze werde ich ausprobieren.

Zitat:

- du willst ja generell Richtung präparative TLC etwas machen, muss es wirklich eine Platte (TLC) sein? wäre nicht zB eine Miniatur-Säulenchromatographie auch eine Idee? Man fülle ein Glasrohr (zb sowas mit 8 mm ID) mit Silicagel, Präparat auf Silicagel aufgebracht zuletzt drauf füllen. Dann lasse man laufen (aufsteigend, mit Stativ halten und in ein Laufmittel zB in einem Becherglas stellen) und schiebt die ganze Wurst anschließend mit einem Stab aus dem Glasrohr heraus, bereit um in die gewünschten Scheiben zerteilt aufgefangen zu werden...? Nur mal so ins Blaue gedacht...


Präparative DCs sind gut beschrieben und habe analytische DCs schon (auch erfolgreich) durchgeführt. SC Erfahrung habe ich praktisch keine, dort zu Experimentieren und unbekanntere Methoden auszuprobieren, stelle ich mir anspruchsvoller (und teurer) vor.

NI2 hat Folgendes geschrieben:

Und wenn du nur eine Probe laufen lässt schneide die Aluplatten bitte kleiner.


Davon halte ich nichts. Ich hatte mal DC-Platten mit 2,5 cm Breite - die waren für einzelne Proben recht praktisch. Als die aus waren bin ich auf das jetzige Format umgestiegen, wobei ich das Schneiden probiert habe und kein Freund davon wurde. Einerseits verbiegen sich die Platten beim Schneiden mit einer Schere leicht, andererseits bröckelt die Kieselgelschicht ab (Gibt es da einen Trick?). Außerdem trage ich unbekannte Proben (habe ich hier nicht gemacht, weil das Ergebnis eh in zahlreichen Literaturstellen beschrieben ist) meistens so auf, dass eine anschließende 2D Entwicklung möglich bleibt. Da brauche ich dann auch die volle Breite.
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