超高效液相色谱塔板高度方程的推导

近年来,分析工作者采用超高效液相色谱(UPLC)完成了许多过去不能完成的分离分析工作。但是在阐述UPLC原理时不少人却采用了van Deemter方程。这是不对的。本文研究了UPLC色谱过程动力学,从热传导方程出发运用色谱动力学原理推导了包括考虑流动相摩擦生热影响的UPLC塔板高度方程H=2γD_m/u+((2λd_pu^1/3)/(u^1/3+ω(D_m/d_p)^1/3))+((2ku)/((1+k)²(1+κ₀)κ_d))+ ((θ(κ₀+κ₀k+k)²d_p²u)/(D_mκ₀(1+κ₀)²(1+k)²)) +(κ_i(κ₀+κ₀k+k)²d_p^5/2u^2/3)/(3κ₀Ω D_m^2/3(1+κ₀)²(1+k)²+(r₀²(κ₀+κκ₀k+k)u)/(4(1+k)D_r)·exp(-Kr₀²α)。上述方程右端最后一项代表了流动相摩擦生热对塔板高度的贡献。当流动相线速度较低时,流动相摩擦生热对塔板高度的贡献趋近于零,塔板高度方程还原成Horvath和Lin的方程;当流动相线速度较高时,由于流动相摩擦生热,柱轴心与边缘温差增加,流动相线速度径向分布差异导致柱效率降低,而柱轴心与边缘的温差与流动相线速度平方成正比。作者明确指出:UPLC的柱效率与柱内径密切相关,采用细内径柱有利于实现高效率;过高的流动相线速度将导致柱效率崩溃。     

分散固相萃取-液相色谱-串联质谱法测定常见动物源性食品中42种兽药残留

采用分散固相萃取结合液相色谱-串联质谱,选择4种代表性动物源性食品作为基质,建立了13类42种兽药残留的分析方法。样品经水分散后,以5%（v/v）甲酸乙腈提取,提取液经盐析后取乙腈层,用分散固相萃取净化包净化。目标物用C₁₈色谱柱（100 mm×2.1 mm,2 μ m）分离,以甲醇和0.1%（v/v）甲酸水溶液为流动相进行梯度洗脱,利用电喷雾离子源多反应监测模式进行检测。42种兽药在各自的浓度范围内线性关系良好,相关系数均大于0.995;大多数化合物在4种样品基质中的3个添加水平下的平均回收率为65.8%~135.5%,相对标准偏差为0.5%~14.2%（n=6）;检出限（LOD,S/N=3）和定量限（LOD,S/N=10）分别为0.01~1.68 μ g/kg和0.01~5.62 μ g/kg。该方法简便、快速、灵敏,适用于动物源性食品中42种兽药残留的定量、定性分析。     

保留方程式和流动相体积

从溶质的保留方程式出发,讨论了液相色谱柱中流动相体积V_m和各种测量V_m方法. 借助乙腈在C₈键合相上的绝对吸附等温线,评价了这些测量方法的局限性.     

反相液相色谱中离子抑制剂的有机调节剂作用

系统地研究了在反相液相色谱（RPLC）流动相中作为离子抑制剂的酸、碱及缓冲溶液对中性化合物保留行为的影响,着重探讨了有机酸、有机碱离子抑制剂的有机调节剂作用,定量地考察了甲醇和乙腈、甲醇和乙酸、甲醇和三乙胺、乙腈和乙酸、乙腈和三乙胺在十八烷基硅烷键合相上洗脱强度之间的关系,为RPLC中有机调节剂的洗脱强度排序提供一种评判方法．另外,讨论了乙酸和三乙胺作为有机调节剂时不同的作用机理．本实验结果对于RPLC分离方法的快速建立和准确优化都具有一定的借鉴意义．     

聚酰胺固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱法同时检测饲料中的6种全氟化合物

建立了饲料中6种全氟化合物的聚酰胺固相萃取-超高效液相色谱-串联四极杆质谱分析法。样品采用酸化乙腈提取,在酸性条件下用聚酰胺固相萃取小柱富集,甲醇淋洗净化,5%（v/v）氨水/甲醇溶液洗脱后采用超高效液相色谱-串联四极杆质谱（UPLC-MS/MS）检测。分析柱为Acquity BEH C₁₈（100 mm×2.1 mm,1.7 μm）;流动相为5 mmol/L乙酸铵-乙腈梯度洗脱;在最佳实验条件下,采用多反应监测负离子模式测定,同位素内标法定量。该方法对6种全氟化合物的检出限均小于0.1 μg/kg;对6种饲料及原料的加标回收率为94.2%~108.9%,精密度（RSD）为1.8%~8.6%（n=6）;在0.5~25 μg/L范围内均呈良好的线性关系,线性回归系数r>0.995。该方法前处理成本低,效果好,适合复杂基质样品的检测。     

溶剂/流速双梯度-HPLC整体柱分析三七中药配方颗粒中4种皂苷成分

建立一种新的溶剂/流速双梯度-整体柱高效液相色谱法快速测定三七中药配方颗粒中4种皂苷成分. 通过乙腈浓度、流速与被测物的lg k线性相关性, 预测被测组分三七皂苷R₁, 人参皂苷Rg₁与人参皂苷Re的适宜k值, 以测得的分离度为优化指标, 建立分离R₁, Rg₁, Re的最佳分离模式1和2|在此基础上, 通过考察乙腈浓度和流速随时间的变化率对分离人参皂苷Rb₁的影响, 以Rb₁与相邻杂质的分离度为优化指标, 得到分离R₁, Rg₁, Re, Rb₁的两种最佳模式. 应用色谱优化函数(COF)作为综合指标评价, 结果显示模式2优化效果更好. 采用模式2的色谱条件, 20 min内完成对三七配方颗粒中4种皂苷成分的质量分析, 结果表明该方法准确可行、快速.     

柔性四硫富瓦烯(TTF)的制备、结构及自组装

具有适中氧化还原电位和良好柔韧性的平面有机电子给体是有机分子材料和自组装化学的研究基础.本文以易得的原料和简便的操作方法合成了一系列含有亚乙二氧/硫基和邻苯二巯基的不对称四硫富瓦烯（TTF）衍生物.两种取代基团的引入明显增大了TTF的氧化还原半电位,进而提高了有机电子给体的光电稳定性.与刚性TTF不同本文所设计和合成出的TTF衍生物是一类具有一定柔韧性的有机电子给体.实验证明,通过在TTF外围引入C-S键可明显增强化合物的柔韧性.在复合物（TTF4）（C₆₀）中,TTF4的中心C₂S₄平面与外围C₂S₂平面之间的二面角比中性分子的增加了5.87°,这充分说明柔韧性有机电子给体能够在自组装化学中发挥独特的作用.     

3种金属有机骨架材料用于开管毛细管电色谱手性固定相分离外消旋体

金属有机骨架（MOFs）材料因具有丰富的拓扑结构、高比表面积、良好的稳定性、持久的孔结构以及可修饰的孔道表面等特点,在对映选择性催化和手性分离方面备受关注。该文通过水热法合成了3种具有手性的MOFs晶体,分别为Co₂（D-cam）₂（TMDPy）（简称为MOF 1）、[Cd（D-cam）（tmdpy）]·2H₂O（简称为MOF 2）和[Co_0.5Zn_0.5（L-Tyr）]_n（L-tyrCo/Zn）（简称为MOF 3）,并把它们用作固定相分别制成MOFs手性柱进行开管毛细管电色谱（OT-CEC）研究。在磷酸二氢钠-乙腈的流动相体系下,考察了3根MOFs手性柱对手性化合物的拆分性能。实验结果表明,这3种MOFs手性毛细管柱对部分外消旋体具有较好的拆分效果。目前将手性MOFs作为毛细管电色谱手性分离的研究正处在起步阶段并且具有良好的应用前景。     

Tb@C82异构体的分离及其电化学性质研究

通过制备型高效液相色谱分离获得了Tb@C₈₂的两种同分异构体,依据它们的UV-Vis-NIR吸收光谱推断它们分别具有C_2v和C_s对称性的碳笼结构,而且Tb是以+3价的形态内嵌于碳笼中的.电化学研究表明,C₈₂碳笼的对称性对Tb@C₈₂的还原过程的影响较小,而对其氧化过程影响较大.Tb@C₈₂的两种异构体的第一还原电位都比较高,是较好的电子受体材料;而且与Tb@C_2v（9）-C₈₂相比,Tb@C_s（6）-C₈₂氧化还原电位更高一些,说明后者比前者具有更好的接受电子能力.此外,我们观察到了Tb@C_2v（9）-C₈₂的七对可逆的氧化-还原电位,丰富并修正了前人报道的结果.     

分子印迹固相萃取-高效液相色谱法测定猪肉中红霉素残留

采用沉淀聚合法,以红霉素（erythromycin,ERY）为模板,甲基丙烯酸（methacrylic acid,MAA）为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯（ethyleneglycoldimethacrylate,EGDMA）为交联剂,甲醇/乙腈（1:4,v/v）为致孔剂制备了ERY分子印迹聚合物（molecularly imprinted polymers,MIPs）。通过扫描电镜、平衡吸附实验等对制备的印迹和非印迹聚合物进行表征和测定,结果表明所制备的MIPs对ERY具有特异性吸附作用。Scatchard分析证明MIPs对ERY的吸附存在两类不同结合位点,最大表观结合量（Q_max）和平衡解离常数（K_d）分别为Q_max1=45.24 mg/g,K_d1=0.028 g/L; Q_max2=87.53 mg/g,K_d2=0.20 g/L。以制备的MIPs为吸附剂的分子印迹固相萃取柱,结合高效液相色谱法能够快速检测猪肉样品中的ERY残留,线性范围为0.5~50 mg/L（r²=0.9994）,检出限（S/N=3）为0.2 mg/kg。猪肉样品中不同添加水平下ERY的加标回收率为95.2%~104.2%,相对标准偏差（RSD）小于5%。该方法选择性好,灵敏、可靠,可用于猪肉等复杂食品样本中ERY残留的检测。     

高效液相色谱法构建定量结构-保留关系预测中药肝肾毒性组分的正辛醇-水分配系数值

构建了定量结构-保留关系(QSRR)测定马兜铃酸A、马兜铃酸B、马兜铃内酰胺及白黎芦醇的正辛醇-水分配系数(K_(ow))。采用反相高效液相色谱(RP-HPLC)法,以甲醇-水为流动相,以16种已知K_(ow)值的酸性和中性苯系物为模型化合物,以保留时间两点校正法(DP-RTC)校正保留时间,并由Snyder-Soczewinski方程得100%水相保留因子k_w,建立了表观正辛醇-水分配系数K_(ow)″与k_w的定量关系(QSRR模型),并对模型进行了内、外部验证。结果显示,不同pH下的QSRR模型线性相关性良好(相关系数R~2为0.980~0.987),内部验证(交叉验证相关系数R_(cv)~2为0.982~0.988)和外部验证结果(6种验证化合物的相对误差RE为0.6%~10.9%)令人满意。将建立的QSRR模型应用于中药中4种潜在肝肾毒性化合物的K_(ow)测定,并与软件计算值、摇瓶法(SFM)实验值比较,结果显示该方法准确性更高,且简单快捷。该文提出的采用中性及酸性苯系物建立QSRR模型,通过对结构与性质相似的中药材组分进行RP-HPLC分析,得到各待测组分的保留时间即可获得其K_(ow)值的简便策略,解决了中药组分复杂且难以分离、无法通过SFM测定其K_(ow)值的问题,为通过定量-构效关系(QSAR)模型实现快速预测中药组分的肝肾毒性提供了可靠的K_(ow)数据。     

硅胶基质固定相离子对反相液相色谱法测定强离解化合物的正辛醇/水分配系数

反相液相色谱(RPLC)是测定正辛醇/水分配系数(log P)的有效方法,但由于缺少同类型模型化合物,RPLC在测定强离解化合物的log P时遇到挑战。该文在硅胶基质C18色谱柱上,采用离子抑制反相液相色谱(IS-RPLC)和离子对反相液相色谱(IP-RPLC)分别对中性化合物、酚酸、羧酸、磺酸及部分两性化合物的保留行为进行了系统研究。在IS-RPLC模式下,利用中性化合物、弱离解的酚酸和苯羧酸作为模型化合物,建立了表观正辛醇/水分配系数(log D)与纯水相保留因子对数值(log k_w)的定量结构-保留行为关系(QSRR)模型,测定了19种离解化合物的log D值,作为后续IP-RPLC的模型化合物及验证化合物。在IP-RPLC模式下,将中性、弱离解和强离解化合物作为混合模型组,以溶质静电荷n_e、氢键酸碱性参数A和B为桥梁,建立了线性良好的log D-log k_w-IP模型,采用3种不同类型的离解化合物进行了外部验证实验,预测值误差低于10%,证实了模型的可靠性。在此基础上,预测了8种强离解化合物的log D_7.0值(pH 7.0条件下的log D值)。研究表明,利用结构相关参数沟通不同类型的模型化合物,是实现IP-RPLC测定强离解化合物log D值的一种行之有效的方法。与聚乙烯醇基质色谱柱相比,通用型的硅胶基质色谱柱上尽管存在着更多的次级作用,但可以为强离解化合物log D的测定提供更灵活的选择。     

Lipophilicity characterization by reversed-phase liquid chromatography of some furan derivatives

Lipophilicity is one of the properties which influences the partition of a substance in biological media. The present study reports on the chromatographic behaviour of a newly synthesised series of furan derivatives by RP-HPLC and RP-TLC, with methanol-water and acetonitrile-water as mobile phases, in order to establish if the linear relationships between the retention parameters (log k, R(M)) and the concentration of organic modifier in the mobile phase, phi, allows the extrapolation procedure. Good correlations between the retention parameters were obtained by RP-HPLC and RP-TLC, and the concentration of organic modifier (methanol, acetonitrile) in the mobile phase was established for the studied furan derivatives. However, for the discussed compounds, acetonitrile has a lower sensitivity to changes in the structures. A good correspondence was obtained between the extrapolated parameters for the methanol-water mobile phase when using RP-HPLC and RP-TLC. However, stronger interactions occur in RP-TLC between the compounds and the residual silanol groups than in RP-HPLC.     

Separation of fluorescent 1,N6 ethenoderivatives of diadenosine polyphosphates and their enzymatic degradation products by reversed-phase high-performance liquid chromatography

Summary The retention, selectivity and elution order of fluorescent 1,N⁶-etheno derivatives of diadenosine polyphosphates and their enzymatic degradation products on octadecyl and phenyl-bonded silica columns have been studied as a function of mobile phase pH, ionic strength and organic modifier content. Good separations of the compounds of interest were achieved using mobile phases of around 0.1M potassium phosphate buffers at neutral pH containing approximately 10% methanol or 4% acetonitrile for C₁₈ columns and 5% methanol or 1.5% acetonitrile for phenyl columns. The data obtained were used to establish isocratic assays for diadenosine polyphosphate cleaving activities from chromaffin cells using Di(1,N⁶-ethenoadenosine) polyphosphates as fluorogenic substrate analogues followed by fluorescence detection.     

Examination of some reversed-phase high-performance liquid chromatography systems for the determination of lipophilicity

Three reversed-phase systems [based on the divinylbenzene-styrene copolymer (PRP-1), the C₁₈-derivatized divinylbenzene-styrene copolymer (ACT-1), and the Nucleosil C₈ columns] were studied for their suitability in lipophilicity determination. Acetonitrile-water was selected as the mobile phase. Correlation between log k′ and log P_cyc for both the PRP-1 and Nucleosil C₈ systems was superior to the correlation between log k′ and either log P_oct or log P_cyc (oct = octanol; CYC = cyclohexane) on the ACT-1 column. On the PRP-1 and Nucleosil columns, correlation between log k′ and log P_oct was much improved when test compounds were grouped into classifications of non-H bonding, single amphiprotics (alcohols, phenols, amides) or double amphiproties. Although the PRP-1 system gave broad peaks with lipophilic substrates, there was good correlation between log k′ values on the Nucleosil silica-based reversed-phase system and the polymer PRP-1 system, indicating that either is suitable for the determination of lipophilicity.     

Reversed-phase chiral HPLC and LC/MS analysis with tris(chloromethylphenylcarbamate) derivatives of cellulose and amylose as chiral stationary phases

Three polysaccharide-derived chiral stationary phases (CSP) were evaluated for the resolution of more than 200 racemic compounds of pharmaceutical interest in the reversed-phase (RP) separation mode. The population of test probes was carefully evaluated in order to insure that it covers as completely as possible all structural diversity of chiral pharmaceuticals. RP showed the highest potential for successful chiral resolution in HPLC and LC/MS analysis when compared to normal phase and polar organic separation modes. Method development consisted of optimizing mobile phase eluting strength, nature of organic modifier, nature of additive and column temperature. The newer CSPs, cellulose tris(3-chloro-4-methylphenylcarbamate) and amylose tris(2-chloro-5-methylphenylcarbamate), were compared to the commonly used cellulose tris(3,5-dimethylphenylcarbamate) in regards to their ability to provide baseline resolution. Comparable success rates were observed for these three CSPs of quite complimentary chiral recognition ability. The same method development strategy was evaluated for LC/MS analysis. Diethylamine as additive had a negative effect on analyte response with positive ion mode electrospray (ESI⁺) MS(/MS) detection, even at very low concentration levels (e.g., 0.025%). Decreasing the organic modifier (acetonitrile or methanol) content in the mobile phase often improved enantioselectivity. The column temperature had only a limited effect on chiral resolution, and this effect was compound dependent. Ammonium hydrogencarbonate was the preferred buffer salt for chiral LC with ESI⁺ MS detection for the successful separation and detection of most basic pharmaceutical racemic compounds. Ammonium acetate is a viable alternative to ammonium hydrogencarbonate. Aqueous formic acid with acetonitrile or methanol can be successfully used in the separation of acidic and neutral racemates. Cellulose tris(3-chloro-4-methylphenylcarbamate) and amylose tris(2-chloro-5-methylphenylcarbamate) emerge as CSPs of wide applicability in either commonly used separation modes rivaling such well established CSPs as cellulose tris(3,5-dimethylphenylcarbamate). Screening protocols including these two new CSPs in the preferentially screened set of chiral columns have higher success rates in achieving baseline resolution in shorter screening time.     

L-脯氨酸衍生物为手性侧链的新型C_2对称型手性固定相

绕轴旋转180°能与自身重合的C_2对称型手性化合物在手性催化和手性分离领域有重要应用。以L-脯氨酸苯基酰胺衍生物为手性源,合成了一类新型的C_2对称型手性固定相,并进行了手性色谱拆分评价。与单侧链取代的刷型固定相进行对比,C_2对称型手性固定相对所评价的31种酸性、中性和碱性分析物表现出更好的手性选择性。考察了固定相末端苯环上的取代基团对手性拆分的影响,综合来看,苯环上无取代基的C_2对称型手性固定相的分离性能最优。对某些手性对映体,C_2对称型手性固定相的分离因子随温度的增高而呈现异常增大的现象,表明了其有别于单侧链取代的固定相的分离机理。该类新型手性固定相的提出对进一步丰富刷型手性固定相的种类和拓展其应用具有重要意义。     

缓冲盐类型和离子对试剂非对离子对强离解酸性化合物离子对反相液相色谱保留行为的影响

在离子对反相液相色谱(IP-RPLC)分析中,溶质保留受对离子(counter ion)的影响比较受人关注,但鲜有研究流动相中缓冲盐类型和离子对试剂中非对离子(non-counter ion)对溶质保留行为的影响。鉴于此,该文以14种磺酸化合物为研究对象,甲醇为有机调节剂,分别考察了3种缓冲盐体系(磷酸二氢铵、氯化铵和乙酸铵)和5种离子对试剂体系(四丁基溴化铵、四丁基磷酸二氢铵、四丁基硫酸氢铵、四丁基硝酸铵和四丁基乙酸铵)下强离解酸性化合物的IP-RPLC保留行为,通过比较不同流动相条件下得到的溶质log k_w(100%水相作流动相时的保留因子)、S(线型溶剂强度模型线性回归得到的常数),以及CHI(色谱疏水指数,log k_w/S),寻找保留行为规律。研究表明,流动相中的缓冲盐类型和离子对试剂非对离子均会影响化合物的log k_w和S值,所有化合物在氯化铵缓冲盐体系下具有最大的log k_w值。相对于无机阴离子,离子对试剂中弱离解性有机阴离子(乙酸根)的存在有利于增加磺酸化合物的S值。通过对比不同条件下的保留行为,推测磺酸化合物的IP-RPLC保留机理中同时存在着离子对模型和动态离子交换模型。与log k_w和S值不同,化合物的CHI值受缓冲盐类型以及离子对试剂非对离子的影响较弱。此外,研究发现化合物的表观正辛醇/水分配系数(log D)与log k_w、S、CHI之间均具有良好的线性相关性。不同缓冲溶液和不同离子对试剂非对离子条件下获得的log k_w和S值存在着一定的差异,而CHI值相对稳定,因此,CHI更适用于IP-RPLC中定量结构-保留行为关系模型的建立。