弱阳离子交换色谱中疏水作用对蛋白保留的影响

选取了四种常用的弱阳离子交换(WCX)商品柱以研究标准蛋白在其上的色谱保留行为。发现在疏水色谱(HIC)模式下,蛋白在这四种WCX商品柱上也有不同程度的保留特征,且洗脱曲线呈现出保留值随盐浓度变化的"U"型。从分子力学角度定性解释了因疏水相互作用力的存在影响了蛋白在WCX色谱柱上洗脱顺序的改变。运用计量置换理论(SDT)中的两组线性方程进一步证实了WCX和HIC中蛋白与固定相间相互作用力的性质,在HIC中为非选择性作用力,而在离子交换色谱(IEC)中为选择性作用力。这四种色谱柱中的两种事实上可在WCX和HIC两种模式下,对标准蛋白进行分离且有较好的分离效果,有可能作为二维色谱柱来使用。     

氨基己酸为配基的新型弱阳离子交换/疏水双功能色谱固定相对蛋白质的分离纯化

以硅胶为基质、氨基己酸为配基制备了一种新型弱阳离子交换/疏水（WCX/HIC）双功能混合模式色谱固定相。该固定相配基具有一定的疏水性且含有羧基,在高盐浓度下表现为HIC的性质,可作为HIC固定相使用;在低盐浓度条件下表现为离子交换的性质,可作为WCX固定相使用。分别考察了该介质在WCX和HIC两种模式下对标准蛋白质的分离性能,并与商品柱进行比较。结果表明,所合成的WCX/HIC双功能固定相在WCX和HIC两种模式下对蛋白质均有较高的分离度和选择性,且分离能力与商品柱相当,两种模式下标准蛋白质的质量和活性回收率均大于93%,表明该柱具有“一柱二用”的功能,适于生物大分子的分离纯化。基于此双功能色谱柱构建的在线单柱二维液相色谱（2DLC-1C）可在60 min内实现8种蛋白质的快速分离。在70 min内完成了对蛋清中溶菌酶的二维纯化,纯度可达到98.3%。该技术中一根色谱柱可当作两根色谱柱使用,对蛋白质组学研究和重组蛋白药物的生产具有重要的应用价值。     

谷胱甘肽键合柱对蛋白的选择性研究

通过将谷胱甘肽键合到硅胶表面合成了同时具有弱阳离子交换(WCX)、疏水(HIC)和氢键作用的多功能色谱填料, 该固定相在HIC和WCX模式下对蛋白都有很好的分离效果. 实验通过计量置换保留模型对蛋白在谷胱甘肽键合柱上的色谱保留行为及机理进行了研究, 结果发现, 在流动相盐浓度较低时蛋白根据自身等电点高低通过静电作用力得以分离, 而在高盐浓度下疏水和氢键作用力共同决定蛋白的保留. 这种多作用力保留模式可有效提高色谱柱的选择性, 尤其为蛋白质、多肽及氨基酸的高效分离提供新的解决思路.     

一种混合模式反相弱阳离子交换色谱填料的制备及其保留机理

采用“点击化学”的合成方法制备了一种混合配体的辛基-羧基共同键合硅胶（OCS）材料,经元素分析和红外光谱表征,证明了辛基和羧基官能团均已成功键合到硅胶表面。将其作为混合模式反相弱阳离子交换（RP/WCX）的固定相填料,以3种同系物阳离子表面活性剂作为探针分子,定量研究了该固定相的混合模式保留机理,考察了溶质保留因子与盐浓度和溶质亚甲基数目的关系,验证了混合模式固定相的单点和两点保留机理的数学模型,并进一步将其应用于一系列标准碱性混合物的分离。结果表明：两点保留机理更加符合实验的结果;根据混合模式两点保留机理的数学方程,可以得到单一的疏水或离子交换作用力对总保留的影响,对混合模式色谱的实际分离应用提供了有价值的参考。本文建立了反相弱阳离子交换混合模式OCS固定相的保留机理的定量模型,并证明了该固定相在碱性化合物的分离中具有很大的应用前景。     

一种混合模式反相强阳离子交换色谱固定相的制备及其保留机理的考察

采用一种简单的“混合配体”方法将辛基和磺酸基键合到硅胶表面,制备了辛基-磺酸基共同键合硅胶(OSS)材料。通过元素分析和吸附容量检测对OSS材料进行表征,证明辛基和磺酸基已成功键合到硅胶表面上。将该OSS硅胶材料作为混合模式反相强阳离子交换(RP/SCX)色谱固定相,在反相液相色谱(RPLC)流动相条件下,采用几种碱性探针分子定量地考察了该固定相的混合模式RP/SCX保留机理。通过改变流动相中缓冲盐的浓度,考察了溶质保留因子和盐浓度的对数和倒数的关系,得到了几种碱性探针分子在该混合模式OSS固定相上的单点和两点保留机理的数学模型。对两种数学模型的方程进行了线性拟合,结果表明两点保留机理更加符合实验的结果。此外,根据混合模式两点保留机理的数学方程,可以得到单一的疏水或离子交换作用力对总保留的影响,对混合模式色谱的实际分离应用可提供有价值的参考。     

多羟基化合物键合亲水色谱固定相的制备及其分离性能

用硅胶与氨丙基三甲氧基硅烷反应,再与δ-葡萄糖酸内酯反应,制备了一种多羟基化合物键合的新型亲水色谱固定相。以水-有机溶剂(乙醇、乙腈、四氢呋喃)为流动相,通过改变流动相中有机溶剂的种类及浓度、缓冲盐浓度和柱温,考察了该固定相对6种强极性中药组分的保留行为和保留机理。当水的比例在0～40%(v/v)范围时,溶质的保留随着流动相中水的比例的增大而减小,属于典型的亲水色谱分离模式;而当流动相中水的比例在0～100%(v/v)范围内变化时,溶质的保留随着水的比例变化呈“U”形曲线,属于亲水色谱和反相色谱的混合保留机理。缓冲盐的浓度和pH效应说明,所选用的中药组分与所制备的固定相间还存在弱的静电作用。该固定相对6种中药组分以及丹参注射液具有良好的分离性能,表明其在强极性中药有效成分的分离及其他强极性物质的分离分析中具有一定的应用前景。     

引言

色谱柱是色谱分离分析的“心脏”,而色谱柱的分离性能主要由色谱固定相的性质所决定;因此,液相色谱技术的发展与色谱固定相的创新密切相关,如近年来细粒度(＜3 [WTBZ]μ[WTB4]m)固定相的研制成功为高压液相色谱(UHPLC)技术的发展奠定了基础。色谱固定相一直以来也是色谱研究领域的前沿和热点。近年来,整体柱材料、超细色谱固定相和基于介孔纳米材料的固定相等制备技术得到了快速发展,其在复杂样品的高效分离分析和样品预处理中的应用也获得了广泛的关注,并取得了重要进展。     

动力学因素对液相色谱分离整体蛋白的影响

依据液相色谱分离整体蛋白的效果与色谱柱柱长基本无关的事实,研究了动力学因素对疏水相互作用色谱(HIC)分离整体蛋白的影响。首次提出了用于线性梯度洗脱条件下蛋白分离的“条件板高”(H)概念,并将其用于动力学因素对分离整体蛋白的影响的表征。分别用常用的色谱柱和色谱饼对标准蛋白进行了分离,绘制了类似于van Deemter的“条件板高”对流动相线速(u)的曲线图。发现对应于色谱柱最低“条件板高”的适合线速约为色谱饼的1/5～1/15,且色谱饼的适合线速范围也较色谱柱宽得多。据此,用装填有HIC填料的色谱饼(10 mm×20 mm i.d.)在12 min内便可完全分离7种标准蛋白。还用装填有HIC填料的色谱饼对重组人粒细胞集落刺激因子(rhG-CSF)进行了复性并同时纯化,在50 min内,仅用一步色谱法就可获得纯度≥97%的rhG-CSF,其质量回收率为39%,比活＞1×108 IU/mg。可以预计,装填极细颗粒的刚性色谱填料的色谱饼可在高负荷条件下进行整体蛋白的高速和高分离度的分离、纯化并同时复性,达到“三高”。     

碱性药物在硫醚嵌入苯磺酸硅胶固定相上的色谱行为

混合模式色谱（MMC）在复杂样品的分离分析方面具有独到的优势,相比于单一模式色谱,MMC受到多种作用控制,保留机理更为复杂。利用巯基-烯点击化学方法分别制备了单配体和双配体两种硫醚嵌入苯磺酸硅胶固定相,通过改变pH、离子强度和有机溶剂强度等流动相条件,以4种碱性药物为模型,对其保留机理进行了探讨。结果表明,两种固定相都具有反相和离子交换的混合保留机理。通过改变流动相中盐浓度、考察溶质保留因子与盐浓度倒数的关系,证明了反相、单纯离子交换和反相协同离子交换三种作用形式的保留模型更为合理。定量研究表明,在两个固定相上,由单纯离子交换和反相协同离子交换构成的总离子交换作用占主导,各作用占比与溶质、流动相组成、固定相配体的类型及其比例等密切相关,并且协同作用对溶质的保留和分离选择性影响很大。混合模式色谱保留机理的研究对于新型固定相设计和复杂体系的分离优化具有重要理论指导意义。     

原子转移自由基聚合制备PDMAEMA亲水作用色谱固定相及其性能评价

以甲基丙烯酸二甲氨乙酯为单体,2-溴异丁酰溴为引发剂,CuBr/五甲基二乙烯基三胺(PMDETA)为催化剂,通过原子转移自由基聚合(ATRP)反应,将甲基丙烯酸二甲氨乙酯(DMAEMA)接枝到5μm大孔硅胶表面上,得到了接枝聚合物(PDMAEMA)亲水作用色谱固定相.通过改变反应体系中单体的量,制备了三种不同接枝量的亲水作用色谱固定相,利用元素分析对所制备的固定相进行了表征.详细考察了该固定相的分离性能以及流动相中盐浓度、水含量对溶质保留行为的影响,并将该固定相用于宁心宝胶囊中核苷类化合物的分离和测定.在亲水模式下,该固定相可以基线分离7种核苷类化合物,保留时间随着接枝量的增加而增大,与氨基亲水作用色谱柱相比,该合成柱的分离效率高,溶质在该填料上的保留符合分配作用保留机理.实验结果表明,该填料具有良好的分离性能.     

Studies on separation mechanisms of biological molecules on a polyvinyl alcohol column

Summary The chromatographic separation mechanism on a polyvinyl alcohol (PVA) column in aqueous systems was explored utilizing several different types of compound such as polyethylene glycols, carbohydrates, pyrimidine and purine bases, fatty acids, monophosphate nucleotides and glycyl-peptides. Two types of separation mechanisms were found to occur for these substrates. The polyethylene glycols and the carbohydrates were eluted by size-exclusion chromatography. The retention behavior of the other substrates could be explained by the solvophobic theory, suggesting that the predominant separation mode was reversed-phase chromatography. The occurrence of reversed-phase chromatography was also indicated by the remarkable effect of the addition of ion-association reagents to the chromatographic system on the retention of the monophosphate nucleotides.     

Ion pair chromatography on reversed-phase layers

The results of investigations with ion pair chromatography on RP₂, RP₈ and RP₁₈ thin layers are described. Heptane sulphonic acid is used as ion pair former. The best results are achieved on RP₁₈-layers with the counter ion in the mobile phase.     

烷基酚聚氧乙烯醚在不同液相色谱分离模式中的分离研究

考察了烷基酚聚氧乙烯醚在反相色谱、正相键合色谱、硅胶吸附色谱、体积排阻色谱4种不同液相色谱分离模式中的分离效果,分别采用Kromasil C_(18)(250 mm× 4.6 mm,5 μm)、Agilent ZORBAX NH2(250 mm× 4.6 mm,5 μm)、Waters Spherisorb S3W(150 mm×2.0 mm,3 μm)和Shodex MSpak GF-310 2D(150 mm×2.0 mm,5 μm)色谱柱,以225 nm为紫外检测波长,对不同液相色谱分离模式的流动相组成、梯度洗脱条件、柱温、流速等进行了优化,并对烷基酚聚氧乙烯醚在不同液相色谱分离模式中的保留机理进行了初步探讨.结果表明,正相键合色谱实现了烷基酚聚氧乙烯醚的最佳分离;硅胶吸附色谱和体积排阻色谱的分离效果较正相键合色谱稍差.     

Liquid chromatography on unmodified and modified Spheron gels III. Phenolic compounds

Summary Chromatographic behaviour of phenolic compounds is studied on the ethyleneglycol methacrylate gel Spheron and on ion-exchangers produced by the chemical modification of this gels (cation exchanger Spheron S and anion exchanger Spheron DEAE) as compared to octadecyl silica. The hydrophobic effects obviously predominate in the retention mechanism on Spherons in aqueous methanolic mobile phases, but a selectivity differring from the behaviour on octadecyl silica was found for a number of phenolic compounds This is due to interactions with the functional groups in the unmodified and modified Spheron materials and may be utilized for the separation of phenols by liquid chromatography.     

A review on analytical methods for natural berberine alkaloids

Berberine alkaloids, a group of protoberberine alkaloids under the classification of isoquinoline alkaloids, include berberine, coptisine, palmatine, columbamine, dehydrocorydaline, jatrorrhizine, and epiberberine from natural sources. Studies have shown that berberine alkaloids have various pharmacological functions, such as antibacterial, antiviral, blood pressure‐lowering, hypoglycaemic, antiarrhythmia, and anticancer effects. Therefore, it is worthwhile to develop analytical methods to investigate the pharmacokinetics and activity mechanisms of berberine alkaloids and to study berberine alkaloids more comprehensively. Current analytical methods for berberine alkaloids include liquid chromatography, thin‐layer chromatography, ultraviolet spectroscopy, capillary electrophoresis, and gas chromatography. The most widely used detection method is mass spectrometry. In order to provide a systematic and comprehensive summary and to serve as a reference for the future pharmacokinetics studies and analysis of berberine alkaloids, analytical methods for natural berberine alkaloids that have been used in the past ten years are reviewed here.     

Studies on Chromatography Fingerprint of Hongqi by High-performance Liquid Chromatography

Chromatography fingerprint (CFP) of 10 samples of hongqi were studied. 23 commonpeaks were analyzed, their average similarity was 97.29%. CFP were positioned with main indexcomposition such as formononetin, calycosin and then the contents of index composition weredetermined. The character and exclusive of CFP of 10 samples of hongqi were clear. CFP andcontent determination of index composition of hongqi could be used to evaluate the quality of hongqicomprehensively.     

凝胶渗透色谱柱填料研究现状

凝胶渗透色谱法(GPC)是19世纪60年代开发的一种分离技术,作为一种液相分离色谱,其具有对流动相的要求不高、实验条件温和、重现性好、分析速度快、溶质回收率高等优点.这些优点使凝胶渗透色谱具有独特的分离效果,因此得到迅速发展并广泛用于石油化工、生物医药、食品卫生、环境监控等领域.该文对凝胶渗透色谱柱填料(如聚丙烯酰胺凝...     

Liquid chromatography on unmodified and modified spheron gels I. Nucleosides,bases and related compounds

Summary The ethylene glycol methacrylate gel Spheron and ion exchangers produced by the chemical modification of this gel (such as the cation exchanger Spheron S and anion exchanger Spheron DEAE) are compared with octadecylsilica as column packing materials for reversedphase chromatography of nucleic acid constituents and related compounds. The different separation selectivities of the individual materials can be utilized for the chromatographic separation of these compounds.