亲水作用色谱固定相的发展及应用

2022-09-11

在亲水作用色谱固定相当中, 反相液相色谱是一种十分高效的液相色谱技术, 具有良好的分离重现性、选择性和分辨率, 在中等极性和弱极性化合物的分析和分离中, 应用十分广泛。而在离子型强极性化合物当中, 该技术难以提供适当的分离和保留的选择性。正相色谱技术能够较好的对极性化合物进行分离和保留, 但是其重现性较差, 其流动相对于强极性化合物的溶解性不良, 同时正相色谱的质谱和溶剂也无法很好的进行兼容。而亲水作用色谱固定相则可以很好的解决这两方面的问题。

1 亲水作用色谱固定相的发展及应用

1.1 未衍生化硅胶

在HILIC当中, 纯硅胶是应用最为广泛的色谱固定相在酸性环境当中, 硅胶柱的稳定性十分良好, 相比于化学修饰的HILIC固定相, 硅胶柱不会发生键合相流失的情况。同时其于质谱之间的兼容性较为良好, 因此, 在极性药物的分析和分离等领域当中, 取得了十分广泛的推广和应用。在生物学和非生物学领域的药物分析检测中, 硅胶柱也有着广泛的应用。它能够对药物制剂当中的活性药物成分进行分析, 对药物合成过程中的活性药物、辅料、中间体、杂质、初始原料进行分离, 对血浆或尿液中的药物及其代谢产物进行生物标记物的定量和分析检测。不过, 纯硅胶柱也存在着一些弊端, 例如它容易对强碱性化合物产生不可逆的吸附作用[1]。在碱性或中性环境中, 由于缺乏键合相的保护, 容易产生硅胶颗粒的溶解, 稳定性不良。为此, 基于亚乙基桥杂化的硅胶颗粒得以产生和应用, 对硅胶柱在碱性和中性环境中的稳定性进行了提高。即使是这样, 硅胶柱的亲水性仍然十分有限, 无法十分有效的完全保留极性化合物, 分离选择性也比较弱。

1.2 氨基键合相

在早期的HILIC的极性键合固定相当中, 采用的是氨基键合相。实际上, 在HILIC产生之前, 在乙腈和水的混合流动相体系当中, 就曾利用氨基修饰硅胶进行了碳水化合物的分离。在利用氨基键合相进行单糖和多糖的分离时, 能够有效的提高端基差向异构体的转换效率, 从而避免由于非对映体互变而形成的双峰, 从而在分离糖的过程中能够形成更好的峰型。然而, 氨基柱与酸性化合物之间具有较强的结合能力, 很容易对一些强酸性化合物产生死吸附。在对某些还原糖进行分离的时候, 醛基和氨基很可能形成席夫碱, 使分析物和键合相的性质发生改变[2]。此外, 由于氨基柱的稳定性较差, 很容易造成键合相的流失。

1.3 氰基和二醇基键合相

氰基键合相是一种传统的正相色谱固定相, 可以被用作HILIC的固定相。不过, 氰基键合相极性弱, 难以有效保留亲水性化合物。而二醇基键合相是一种非离子型键合相, 具有一定的氢键作用。与氰基键合相相比, 它的表面极性更强。但是与硅胶柱相比, 其亲水性较差。因此, 氰基和二醇基键合相的应用面较为狭窄。此后, 在乙烯基硅胶表面, 通过巯基点击反应将1-硫代甘油和2-巯基乙醇进行键合, 形成了醇羟基型键合相。然后利用通过过氧化氢将硫进行氧化, 使其转拜你为亚砜基团, 从而形成TGO和MEO的键合相。通过分析和实践表明, 将亚砜基团引入到氰基键合相和二醇基键合相当中, 能够有效的提高强极性化合物的分离和保留选择性[3]。

2 亲水作用色谱材料的色谱评价

近年来, 随着HILIC的应用领域越来越广泛, 其固定相的种类也越来越多。在不同的色谱固定相之间, 分离效率和分离选择性也存在这一定的差异性, 为离子性极强型化合物的分析和分离提供了更多的选择。同时, 结合反相色谱评价体系, 进行了简单的HILIC评价体系的设计和建立。基本骨架结构为极性化合物尿嘧啶, 对于色谱柱的碱性选择性和酸性选择性评价所采用的分别是含有碱性基团的胞嘧啶, 以及含有酸性基团的乳清酸, 以此来对色谱分离过程中产生的静电作用的影响进行考察[4]。对于利用胞嘧啶和尿嘧啶的色谱柱亲水选择性考察中, 在分子中引入了糖单元的胞苷和尿苷。利用这一评价体系, 可以初步评价不同HILIC色谱柱的分离选择性。它能够对HILIC材料的色谱峰形和分离选择性进行很好的体现。不过, 这一色谱评价体系让然比较交单, 对于不同色谱柱之间作用机理方面的差异还无法进行充分、全面的体现。因此, 在HILIC材料未来的评价研究过程中, 应当注重探索和发展给为全面、有效的色谱评价方法和评价样品体系。

3 结语

随着亲水作用色谱研究的不断深入发展, 使其在各个领域当中得到了越来越广泛的应用。而亲水作用色谱材料是高效液相色谱的核心, 对于色谱技术的发展和应用来说, 具有十分重要的意义。虽然当前已经有了以硅胶为基质的亲水作用色谱固定相, 但是其中仍然存在着一定的不足。对此, 应当坚持发展新型的高亲水性、高选择性的色谱固定相, 不断对其进行优化和完善, 使亲水作用色谱固定相能够取得更高的发展和更为广泛的应用。

摘要：本文从色谱材料结构的角度出发, 对亲水作用色谱固定相的发展和应用进行了研究, 同时介绍了亲水作用色谱材料的色谱评价。

关键词：亲水作用色谱,固定相,发展及应用