主题：【原创】观看药物的慧眼 -- 风的笑容

硅胶，虽然名字中带个“胶”字，但是它既没有胶水的粘性，也不像凝胶一样软而富有弹性。实际上，硅胶是一种像白色的细沙的东西。它的主要成分就是二氧化硅，也就是沙子富含的物质。以前我在念本科的时候，所用的硅胶大多来自青岛海洋化工厂，我一度认为青岛产硅胶的原因是因为海边有无数的沙，原料易得，成本自然就低嘛。我对这个青岛海洋化工厂的印象很深，以至于有人问我青岛的特产时，我的第一反应不是青岛啤酒，而是这个我们的实验须臾不可少的硅胶。

那么，硅胶究竟有是什么特异之处，能够分离种类繁多的有机化合物呢？根据物质基础决定性质的原则，这个原因还得从硅胶的结构谈起。说到这里，河友可能会发现我的一个思路，也可以说原则，那就是把物质的性质追究到它的结构上面，它的组成上面，追求到物质的基础上面。其它的无法证明的神力，没有证据的联系，要么不予采信，要么在揭示出真相后抛弃不符合事实的解释。

硅胶的主要成分是二氧化硅，它的结构是硅原子和氧原子互相交联而成。然而，在硅胶固体的表面，有一部分氧原子并不与另一个硅原子相连，而是和一个氢原子相连，形成很多硅醇基团。这些硅醇基团对那些有亲水性的有机化合物有吸附力，有机化合物的亲水性越强，硅胶对它们的吸附力就越强。打个比方来说，硅醇基团好像硅胶表面长出的很多小手，可以抓住有亲水性的有机化合物，有机化合物的亲水性越强，这个小手抓得就越牢。

如果有机化合物永远的被硅醇基抓住，硅胶就没什么特别之处了。奇妙的是，被抓住的有机化合物可以被一些溶剂从硅醇基上洗掉，溶解到溶剂里面随溶剂一起流动，再遇到硅醇基，有机化合物又被抓住，然后又被溶剂洗掉。这个过程不停的进行下去，有机化合物就在硅胶上被溶剂洗脱了。如果所有的有机会化合物被溶剂洗脱的速度都一样，那么这个过程也就没有用处。但是，正如我以前的帖子里面讲的，有机化合物的亲水性是不同的。亲水性大的有机化合物，被硅醇基抓得牢固一点，那么被溶剂洗掉就要困难一点，其被洗脱的速度就要慢一点。不同的有机化合物，在硅胶上面就有了不同的洗脱速度，这就是硅胶分离有机化合物的基础。

为了把这个过程说得更明白一些，我还是要用几个比方。

硅胶好比一条商业街，硅醇基就是旁边的众多小店。然而，这些小店都不寻常，它们买的是花花公子，阁楼，H漫画，科幻世界，电脑杂志书籍一类的东西。商业街上的人们从东头进入，从西头离开。在逛街的人流中，就有阿壳和嘉木。看到这些商店，阿壳立刻被吸引住了，钻进店里就不想出来。嘉木则对这些店没啥兴趣，顺着人流往前面的时装店走了。阿壳逛了一会儿，发现嘉木不见了，急忙出来顺着人流往前走。可是当阿壳又看见一家店的时候，忍不住进去逛了十几分钟。在这个时间，嘉木又往前走了好远。就这样，当嘉木到达西边的出口时，阿壳还在街上逛呢。看，我们利用这条对阿壳吸引力更大的商业街把他和嘉木给分开啦。

如果用这个方法来分离带颜色的有机化合物，我们就可以在硅胶上看到一条条色带逐渐分开。所以我们把这个方法叫做色谱（chromatography）。典型的色谱是用这样的设备来实现的：

图：液相色谱柱

这套设备叫色谱柱，也叫柱层析。那根圆柱形的柱子是一个中空的玻璃管，管子里面装的就是硅胶。要分离的有机化合物一般溶解在一定的溶剂里面倒在柱子内硅胶的顶端。然后再把某些溶剂倒进去，下面的出口打开之后，溶剂就开始流进硅胶，同时带着有机化合物向下跑。当然，我们知道，不同的有机化合物化合物跑的速度是不一样的。亲水性大的有机化合物跑的速度小一些，因为它们被硅醇基抓得牢一些。亲水性小一点的化合物（亲油性就相对大一些）跑的速度就大一些。在柱子的出口处我们用一根根小试管把流出的溶剂和有机化合物收集起来，就可以得到单个的有机化合物了。

图：色谱柱分离示意图

我们在生活中很难用到硅胶，但是我们可以用一个简单的方法观察到色谱现象。我们可以剪下一个长约10厘米，宽约3厘米的纸条，最好是过滤咖啡的滤纸，或者是厚一点的宣纸，软一点的打印纸可能也可以。然后在离一段大约1厘米出用蓝黑墨水或者蓝色圆珠笔画一道线。在一个小碗里面倒上半碗消毒酒精，再把画了线的纸条的一段浸到酒精里面大约0.5厘米，酒精液面不能淹过那条线。最后把纸条的另一端挂起来。等一个多小时后，请看看那条线是不是分成了几种颜色的条带？

这个实验有几种可能的结果：如果那条线跟着酒精在纸条上的浸润线跑，没怎么分开，那么最好把纸的种类换换。如果那条线呆在原来的地方根本不懂，那就往酒精里面加点水，重新准备一样的纸条再来一次。

这时候了解阿壳的河友可能有疑问了：阿壳在有花花公子和科幻世界杂志的店里怎么会想起嘉木呢？店铺关门前阿壳是绝对不会出来的！这种情况在色谱中也能遇到。我们说过亲水性越强的化合物，硅胶抓得越紧。那么会不会对于某种有机化合物硅胶抓得很紧，某种溶剂几乎不能把它洗脱呢？当然有这样的现象，我们对付它的方法很简单：换洗脱力更强的溶剂。在硅胶色谱里面，甲醇，水一类的溶剂洗脱力是最强的；洗脱力比较弱的有氯仿，石油醚一类的溶剂。处于中间的有乙酸乙酯，丙酮一类的溶剂。调整这些溶剂在洗脱溶剂的比例，就可以得到满意的分离效果。在阿壳的这个比方里面，解决的方法就是：派嘉木的朋友三好MM在店门口狮吼一声：阿壳，你给我滚出来！在如此强烈的召唤之下，阿壳就只好和嘉木一起，顺着人流走了。

然而，事事都有例外。当我们用过多的强力洗脱溶剂的时候，硅胶色谱柱的分离效果往往很差。有的化合物亲水性极强，用很多的甲醇也不能洗脱。这种情况就好比阿壳犯轴，对三好MM说：这里的东西这么好，我就是不出来，你能把我怎么样？

聪明的河友们，遇到阿壳这么讲，你会怎么办呢？