极性化合物

色谱条件优化之极性化合物分析挑战--沃特世全面解决方案 　　　仪器信息网讯 随着液相色谱技术的发展，色谱柱技术也得到了迅速发展。针对常规色谱柱无法检测的极性化合物，waters 的宋兰坤博士利用仪器信息网的网络讲堂在12月23日为大家带来了一场非常精彩的在线讲座，她详细讲解了极性化合物分析带来的挑战和解决方案。本次讲座吸引了来自科研院所、检测机构及医药领域的专家学者等共计79人参加。　　宋兰坤博士在讲座中首先介绍了反相色谱分析极性化合物时容易遇到的疏水塌陷问题。她指出疏水塌陷是和色谱柱固定相的设计有关，Waters的Atlantis T3亲水性化合物保留专用柱是采用三官能键合和封端技术，在增强极性化合物保留能力的同时，维持了对中等和强疏水化合物的适度保留能力。　　Atlantis T3色谱柱分析极性化合物的机理为疏水作用力，可以采用纯水为流动相，最大程度的增加样品保留 其次通过减少填料上C18的覆盖率，使得样品更容易与残留硅羟基相互作用，也起到增加样品保留的效果。图 使用Atlantis T3 柱检测尿嘧啶　　随后，宋兰坤博士指出如果反相色谱条件下仍没有好的保留或者MS响应很低，可以尝试选用HILIC柱。HILIC也叫亲水作用色谱，是正相色谱的一个“变种”，它避免了使用与水不相容的有机溶剂，流动相中含有水，又称“水相正相色谱”。　　HILIC模式的三大优势在于：1、与反相色谱互补，可以检测在反相色谱柱中没有保留的强极性化合物 2、高比例的有机相可以增加ESI-MS响应，增强质谱的灵敏度 3、增加样品的高通量，通过PPT,LLE和SPE净化提取后为高比例有机相，HILIC模式不需要挥干和复溶，可以采用直接进样。　　HILIC模式的保留机理，是极性待分析物在HILIC填料表面的水层和乙腈/水流动相之间进行分配，带电荷的极性分析物同带电荷的硅羟基发生阳离子交换作用，在带正电的分析物和带负电的硅胶表面存在氢键作用力。同时介绍了分析极性化合物时不同流动相的溶剂选择性和洗脱强度，并总结到随着溶剂极性的减弱，化合物的保留是在增加的。图 HILIC模式的保留机理　　同时宋兰坤博士为大家对比了杂化颗粒和硅胶基质的HILIC色谱柱，在PH为5.5的条件下，进样2000针后，Xbridge HILIC 色谱性能仍然完好，硅胶基质HILIC色谱性能则有相当大的退化。图 杂化颗粒VS.硅胶基质HILIC的色谱柱化学稳定性　　在将近1个小时的讲座之后，仪器信息网的网络讲堂进入在线提问环节，与会者踊跃提出问题，宋兰坤博士一一为大家做了详细解答。

当我们面对一些实验的时候，潜意识里总是更倾向于用自己非常熟悉的某种方式或方法并尝试进行稍微调整就可以让它适用于当前面对的所有应用研究。但这就像是说，您拥有一把切菜非常好用的刀并不意味着它是锯木的最佳方法。亲水相互作用色谱（HILIC）今天呢，“小布”同学在这里和您再介绍一种分离方法：亲水相互作用色谱（HILIC）。认识它，熟悉它，装备它！让您面对不同实验可以做到“左右开弓”！OK！让我们看看它可以为您的极性化合物的纯化做些什么！HILIC 是分离高极性化合物的理想选择高极性化合物通常不能用我们熟知的典型色谱柱分离，即正相色谱（NP）或反相色谱（RP）。在正相色谱当中，由于化合物本身相对极性固定相来说过于粘稠，所以会导致洗脱时间过长。而高极性化合物的特点是在水性流动相中具有良好的溶解性，并且与典型的 NP 所用溶剂不兼容。而即使使用 RP 体系，高极性化合物却几乎不与非或弱极性的固定相进行相互作用，最终与溶剂前沿一起被洗脱，达不到分离的目的。每当遇到这种情况的时候，就是 HILIC 的 Showtime！它的分离往往发生在极性固定相且可使用水的反相溶剂条件下。在这种情况下，与无水的流动相相比，含水流动相在极性固定相的表面形成了富水层。梯度洗脱从低极性有机溶剂开始，通过增加极性水的比例来洗脱极性化合物。在正相色谱中固定相具有更高的极性，在反相色谱中流动相通常由水与有机溶剂组成，而水则是色谱常用流动相体系当中使用的最强极性洗脱剂。因此，HILIC 结合了正相色谱的固定相与反相色谱的流动相的特点来专门“对付”高极性化合物。简单总结就是：HILIC 采用反相色谱流动相体系，而按照正相色谱顺序出峰。尽管 HILIC 的混合模式机制至今仍在研究中，但主要的保留机制被认为是化合物在富含有机物的流动相和后来的富含水的流动相之间分配系数的不同。除此之外，还包括其他相互作用，如氢键、静电相互作用和偶极-偶极相互作用都有助于 HILIC 分离：如果您对 HILIC 色谱也感到跃跃欲试的话，我推荐您使用乙腈，因为它与水具有良好的互溶性以及良好的 HILIC 保留和低粘度特点。当然，您也可以根据实验具体情况选择其他有机溶剂。HILIC 中的相对溶剂强度如下：丙酮 丙醇 乙腈 乙醇 二恶烷 DMF ~甲醇 水就您的色谱固定相而言，任何极性相均可用于 HILIC 分离。例如：固定相示例中性二醇；酰胺带电离子Slica；氨基丙基相两性离子氨基酸、氨基磺酸固定相相组成中性极性官能团，如：酰胺、天冬酰胺、二醇、交联二醇、氰基和环糊精带电离子阴离子或阳离子官能团两性离子永久带正电荷（铵）和带负电荷（磺酸）的官能团适用应用中性亲水化合物和混有中性、阴离子、阳离子的混合物带电离子中性极性化合物氨丙基相的伯氨基带正电荷；因此，它对阴离子酸性化合物表现出较高亲和力。Slica 表面含有 pKa 为 3.5 的酸性表面硅烷醇基团，这意味着 ≥3.5 pKa 的 pH 值时，这些基团将被离子化，从而使 Slica 固定相可以作为阳离子交换剂，与带正电荷的碱基相互作用并对待分析物进行保留。两性离子由于它们的亲水性和弱离子交换特性，这些固定相适用于分离中性、酸性和碱性分析物以及极性和亲水性化合物以及无机离子。保留机制中性亲水相互作用；无静电相互作用带电离子来自阴离子或阳离子官能团的强静电相互作用两性离子弱静电相互作用选择理想 HILIC 固定相的一个好的原则是，通常来讲中性化合物的亲水性低于带电化合物，而高亲水性固定相需要保留它们（例如两性离子和酰胺固定相）。另一方面，由于静电引力，带电化合物在带电色谱柱上的保留太强，因此中性和两性离子相提供更好的结果。其实，不管正相色谱、反相色谱还是 HILIC 色谱等，都有其最适合的应用领域。即便 HILIC 结合了正相色谱与反相色谱的部分特征，也不代表其满足所有应用。就如同我们日常吃饭时，吃面往往用筷子是最简单高效的方式；喝汤则是用勺子最佳。实验亦如此，所以在实验过程中还是要根据实际情况选择最佳纯化方式。好啦，今天“小布”同学关于 HILIC 色谱的分享就到这里啦，相信诸位小伙伴们也对其有了一定的了解。希望在今后的实验当中它能够助您摆脱纯化高极性化合物的麻烦！各位，我们下期再见！低复杂度样品纯化左右滑动色块查看系统适合的应用范围↓对于低复杂度样品，可以轻松或妥善地分离感兴趣的峰与杂质。使用中至大粒径 (15 - 60 μm) 颗粒是标准应用最经济的解决方案高复杂度样品纯化左右滑动色块查看系统适合的应用范围↓高复杂度样品难以分离并显示出部分重叠的峰需要使用小粒径 (5 - 15 μm) 硅胶颗粒以提供出色的分离度 (=纯度)，但会产生高背压从低到高样品浓度的进样左右滑动色块查看系统适合的应用范围↓可支持上样量最大 300g可支持 Flash 预填充色谱柱尺寸：最大 5000g可支持耐高压玻璃柱尺寸：直径 46-100mm支持固体上样和液体上样两种方式低样品浓度进样左右滑动色块查看系统适合的应用范围↓可支持上样量最大 1g可支持高压色谱柱直径尺寸：4.6-70mm支持液体进样检测生色团化合物左右滑动色块查看系统适合的应用范围↓生色团化合物吸收紫外波段或可见光波段 (200 - 800 nm) 的光线适用于紫外线检测的化合物通常含有不饱和键、芳族基或含杂原子的官能团。检测非生色团化合物左右滑动色块查看系统适合的应用范围↓非生色团化合物不吸收光，因此不能通过紫外线检测器显现典型化合物为碳水化合物非生色团化合物可通过蒸发光散射 (ELS) 检测装置来检测

我是一个从事液相色谱分析的实验猿，近期在我升职加薪的路上遇到了一些困难，使我夜不能寐… 一直以来，我对色谱柱的要求简简单单：保留目标化合物 满足分离度宽pH耐受 完美峰形高柱效 长寿命 但是近期我发现：放眼望去，实验室都是C18，换了一根又一根的C18，分不开还是分不开；遇到极性化合物，C18上难保留；碱性化合物，峰拖尾；色谱柱过载峰平头… … 在宝贵的人生旅程中，为了这些问题夜不能寐也太得不偿失了（保护好我方发量）。其实解决极性化合物从保留和样品制备并不难！我们可以针对化合物种类和所面对的不同分离目标和挑战，选择合适固定相的Ascentis系列色谱柱即可！瞧，这里就有5种供您选择：固定相化学美国药典USP代号主要竞争特征方式主要应用Ascentis C18L1高表面积惰性表面反相小分子和多肽Ascentis RP-Amide（反相-酰胺）L60化学相稳定，低固定相流失反相在常规反相方法开发中是C18柱的优选替代柱，用于极性分子，特别是酚类和其它氢键给予体，酸类，碱类（不带电荷），苯胺Ascentis Phenyl（苯基）L11化学相稳定，低固定相流失反相，HILIC环状化合物和强偶极子，π-酸类，π-电子接受体，芳杂环，硝基芳烃类Ascentis Silica（硅胶）L3高的装载容量，可控和一致的表面活性正相（非水），HILIC非极性化合物（在正相方式下）高极性化合物（在HILIC方式下），核苷类，氨基酸类Ascentis C8L7高表面积，惰性表面反相小分子和多肽Ascentis系列的HPLC色谱柱一般特征：1、高纯，B型硅胶，具有高惰性，重复性和稳定性 2、现代键合反应过程优化了键合相的覆盖率和稳定性，同时也减少了键合相的流失和降低了不需要的二级相互作用 3、多种键合相化学柱和硅胶柱提供了较宽的选择性 4、具有增强极性化合物保留的键合相化学 5、适用于LC-MS等当今所用的高灵敏仪器和方法 6、可选择从分析柱到制备柱的不同柱类型 7、高表面积硅胶拥有高的柱载量，有利于制备色谱Ascentis提供从分析柱到制备柱的放大分离硅胶基质的高比表面积可以提高色谱柱的载样量，用于样品的纯化制备，并且硅胶和键合相在不同粒径上完全一致。这样就使得分析柱上开发的方法可以放大到制备柱上进行分离；同样，制备柱上开发的方法也可以转移到分析柱上进行快速分析。 Ascentis系列色谱柱兼容通用型检测器（比如质谱检测器或CAD检测器）在使用通用型检测器时，固定相和键合相流失都会带来很大的背景干扰，引起检测灵敏度的下降，也会增加仪器维护成本。Ascentis系列色谱柱通过采用硅胶处理工艺和现代键合方法，降低了固定相的流失，能够很好得兼容通用型检测器。 不知道这一期Ascentis系列色谱柱有没有打动您呢？下一期我们将为您分别介绍每一个系列的应用和选择性，尽请期待哦。 如果您对Ascentis系列色谱柱有需求，扫描下方二维码简单登记，我们将尽快与您联系。感谢您对默克分析化学的支持！