親水相互作用色譜是分析極性化合物使用的方法,。
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中文名
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親水相互作用色譜
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外文名
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hydrophilic interaction chromatography
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簡 稱
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HILIC
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分析物
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極性化合物
親水相互作用色譜長期被人們使用,但是HILIC這個名詞僅僅是最近才被使用,。
分析物通常是極性化合物,,如極性代謝物,碳水化合物或肽,。
HILIC 可以被看作正相色譜向水性流動相領域的延續(xù),。
流動相是水相緩沖液(< 40%)及有機溶劑。
固定相是強親水性的極性吸附劑,,如硅膠鍵合相,,極性聚合物填料或離子交換吸附劑。
這些固定相的共同特點是它們和水的作用力很強,,因此屬于“親水性”,。
HILIC模式使用的梯度和反相模式相反。初始條件包括高比例有機相,,典型的濃度是95%有機相如乙腈,,逐步降低到水相。
因此,,HILIC色譜又被稱為反反相色譜(reversed-reversed-phase),。
HILIC色譜柱是親水相互作用色譜柱,其保留模式類似于正相,,同時又突破了正相模式的溶劑局限,。
分離原理:采用反相流動相體系,,而按照正相順序出峰,。
通過親水性相互作用,,可有效的HILIC色譜柱中因保留能力弱而難分離的強極性化合物,。
常見的可分離的樣品:糖類,,人參皂苷,,多肽等在C18柱上保留較差的樣品,。
HILIC色譜柱與C18柱的比較
親水相互作用色譜屬于正相色譜,。
它與反相色譜有著相反的作用方式:親水性低(疏水性強)的化合物將會先被溶出。
使用C18柱分析親水性化合物時,,一般都要使用離子對試劑,。
而由于HILIC不需使用任何離子對試劑,,所以由離子對試劑引起的平衡時間長,色譜柱劣化加快,流動相調(diào)制復雜等諸多問題都將不復存在,。
另外,,HILIC的固定相三唑基具有陰離子交換作用,此作用對酸性化合物有較強的保留能力,。
HILIC色譜柱的保存方法
使用之后,應使用體積比為7:3的乙腈和水進行沖洗,,清除掉所有的緩沖鹽,。
然后,,使用100%的異丙醇,、以更低的流速進行沖洗,,以便貯存,。
應往回擰緊色譜柱端蓋(擰緊色譜柱端蓋),,并將色譜柱放回盒內(nèi),。
每次分析運行之后,除非第二天要使用,否則建議采用密閉法(按長期保存的方法)清洗色譜柱,,然后用異丙醇沖洗,。
特點:
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鍵合相采用特殊的酰胺基團,適用于分離小分子糖等物質
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較普通C18更適合分離強極性,、高水溶性,、堿性有機化合物
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可替代傳統(tǒng)的氨基柱和硅膠柱,具有更好的重現(xiàn)性和壽命
HILIC 是一種親水作用色譜模式,,其洗脫是以化合物親水性/ 極性增加的次序排列,,典型的流動相是乙腈(40%--97%)-水(或揮發(fā)性緩沖鹽),同時它可以使用更高揮發(fā)性的流動相或緩沖鹽,,增加了HILIC 色譜的LC/MS 分析靈敏度,,降低了分離的壓力,而且HILIC 色譜摒棄了離子對試劑,,方便了制備色譜方法的開發(fā),。
HILIC 的優(yōu)勢及不足
通過上面我們介紹到的HILIC的機理及流動相和固定相的特征我們不難得出HILIC在分析極性化合物方面的優(yōu)勢。
首先,,HILIC機理對于幾乎所有的極性化合物都有較好的保留,,大大解決了我們分析極性化合物時遇到的難以保留的問題。
其次,,由于HILIC流動相有機相比例很高,,所以對于質譜檢測器來說,可以確保高效去溶劑化,,大大提高化合物的信噪比,。
另外,較高的有機相比例組成也會帶來更低的色譜柱壓力,,在這個基礎上,,我們采用小粒徑或者小內(nèi)經(jīng)的色譜柱時就不會受到壓力的困擾。
HILIC的優(yōu)勢是很明顯的,,但是對于任何一種分離手段,,也都存在一些不足之處。由于HILIC保留機理比較復雜,,所以在方法優(yōu)化及色譜柱選擇上會比普通反相色譜柱要復雜,。
HILIC保留機理由于需要形成富水層,所以色譜柱平衡時間會稍長,,建議是普通反相的2-3倍,,當然,這個問題其實在反相采用離子對試劑分析的時候也會碰到,。另外,,由于極性化合物在水中的溶解性好,但是如果我們采用純水相來溶劑樣品的話,有時候會出現(xiàn)溶劑效應帶來的色譜峰展寬,,就如同我們反相分析時用純有機相溶解樣品有時也會出現(xiàn)類似的問題,。
所以,建議采用純有機相或者與流動相比例接近的溶劑來溶解樣品,。
通過以上關于HILIC的介紹,,相信大家對HILIC有了更進一步的了解。在以后我們分析極性化合物方面又多了一個更有力的工具,!
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對于做液相色譜分析的人來說,,我們最先接觸到的往往是對于弱極性或者中等極性化合物的分離。
對于這類化合物的分析來說,,最常用的是C8或者C18的反相色譜柱,,而且對于這類化合物的方法開發(fā)及條件優(yōu)化我們也都比較的熟悉。
但是近些年來越來越多的人開始關注對極性化合物的分析,,尤其是隨著對體內(nèi)代謝物的研究不斷發(fā)展,,對我們分析極性代謝物提出了更多的挑戰(zhàn),。
其實現(xiàn)在我們很多人也會采用反相色譜柱來分析一些極性化合物,,比如流動相中加入離子對試劑或者采用一些極性封端的反相柱。
當然這些比較經(jīng)典的方法對于很多極性化合物的分析效果都是不錯的,,但是都會面臨一些問題,。
比如,加入離子對試劑,,本身離子對試劑對于色譜柱的壽命會有一定的影響,,流動相制備也相對復雜,另外很多時候也沒法與質譜兼容,;采用極性封端類的柱子,,流動相中會用到比較高比例的水,壓力會比較高,,而且即使水相比例較高,,對于一些很強極性的物質,仍然難以得到很好地保留,。而HILIC可以克服以上的缺點,,大大滿足您對極性化合物的分析要求。
HILIC是 Hydrophilic Interaction Liquid Chromatography(親水作用液相色譜)的簡稱,。我們首先要清楚,,HILIC不是某個廠家的色譜柱系列或品牌,也不是某個鍵合相,,它代表的是一種分離機理,,而具備這種分離機理的鍵合相種類非常多。
在HILIC中,固定相是極性的,,流動相中的水相部分表現(xiàn)為強洗脫溶劑,,這與傳統(tǒng)的反相色譜法完全相反。
HILIC 發(fā)展歷史
HILIC分離模式最早可以追溯到1951年,,Gregor等人描述了一種離子交換樹脂表面的富水層概念,,在1975年的時候,科學家在氨基柱上實現(xiàn)了糖類的分析也是屬于HILIC的機理,,但是直到1990年科學家Alpert才正式提出了HILIC的概念,但是這時候HILIC并沒有得到廣泛的推廣,,到了2000年以后,越來越多的人開始認識并使用HILIC機理進行極性化合物的分析,,HILIC才得到了廣泛的認可,。
HILIC 的作用機理
HILIC可以被認為是反相液相色譜通過采用極性固定相來運行的。
HILIC中采用的流動相是含有少量水/緩沖鹽或其他極性溶劑的高比例有機相(>60%,,常用乙腈),。
流動相中的水形成一個富水層被吸附在固定相表面,極性物質首先進入富水層得到保留,。
極性化合物是通過一個復雜的混合模式被保留的,,包括:富水層和流動相之間的親水分配、極性官能團和固定相間的氫鍵作用以及離子官能團的靜電作用,。
當然,,親水分配是最主要的保留模式。
從保留機理來看,,HILIC和反相色譜柱是有著非常大的差別的,。
HILIC 流動相
HILIC最常用的流動相是乙腈/水系統(tǒng)。
比例:有機溶劑>60%,,流動相中至少需要3%的水相(因為HILIC保留機理是通過形成富水層來實現(xiàn)的),。
洗脫強度:四氫呋喃<丙酮<乙腈<異丙醇<乙醇 <甲醇<水。
對于條件摸索來說,,等度條件下建議80%乙腈為起始條件來調(diào)整比例,;梯度條件建議95%乙腈------60%乙腈。
對于HILIC來說,,我們有時也會在流動相中加入緩沖鹽,,建議使用甲酸銨/乙酸銨(常用乙酸銨)緩沖液,可以同時滿足溶解度(醋酸鹽在高比例乙腈中溶解度較好)以及質譜檢測器兼容性的要求,。
HILIC 固定相
上面我們提到,,HILIC保留機理的固定相種類非常多。常用的包括:
1,,裸硅膠(如賽默飛的Hypersil Silica, SyncronisSilica及Accucore HILIC等),,這種固定相在HILIC中也是應用最廣泛的固定相,,未鍵合硅膠由于表面具有硅羥基,具有一定的陽離子交換活性,,所以可以增強對堿性化合物的保留,。
2,兩性離子固定相(如Syncronis HILIC),此種固定相既有陽離子基團,,又有陰離子基團,,二者比例1:1,因此表面靜電荷為零,。對于分析中性極性化合物是一個不錯的選擇,。
3,酰胺鍵合相(如Accocore Amide HILIC),通過丙基或者專有連接基團將酰胺官能團鍵合到硅膠表面,,此種鍵合相能夠提供固定相和分析物之間的強有力的氫鍵作用,,絕對保留能力強,對于碳水化合物分析是一個不錯的選擇,,如聚糖的分析,。酰胺鍵合相不太容易產(chǎn)生不可逆吸附(氨丙基固定相經(jīng)常會遇到這樣的問題),同時酰胺類色譜柱表現(xiàn)出良好的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性,。其他的HILIC固定相包括:二醇基,、氨丙基(氨基柱)、氰丙基(氰基柱)以及其他專有的特殊官能團鍵合相,。
ACE HILIC 液相色譜柱 HPLC | UHPLC
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