亲水作用色谱固定相及其在中药分离中的应用

亲水作用色谱(HILIC)作为一种分离极性化合物的液相色谱模式,近年来越来越受到关注和重视。一方面是因为强极性化合物的分离问题引起了各个研究领域的重视,如药物分析、代谢组学、蛋白质组学等研究领域都不同程度地涉及强极性化合物的分离问题;另一方面是由于HILIC具有流动相组成简单、分离效率较高、与质谱兼容以及反压较低等优势。固定相是HILIC发展和应用的基础,本文主要从固定相分子结构的角度对HILIC固定相的结构特征、保留特性以及应用概况等进行了综述。对传统正相色谱固定相用于HILIC以及专门设计的HILIC固定相进行了介绍,评述了各自的优缺点和应用概况;对近年来HILIC固定相在中药分离中的应用进行了介绍;并对HILIC固定相的发展进行了展望。     

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。     

新型咪唑嵌合氨基亲水作用色谱固定相的制备及其色谱性能

发展新型高效的亲水作用色谱分离材料对于极性化合物的分离分析具有重要的意义。本文设计合成了一种新型咪唑嵌合的氨基亲水作用色谱固定相（Sil-IEASP）,并分别采用傅里叶变换红外光谱仪、热重分析仪和元素分析仪对该固定相进行了表征,结果表明该固定相制备成功。以核苷和核酸碱基为样品,分别考察了流动相中的水含量、盐浓度和pH对其保留的影响,结果表明所发展的固定相具有良好的亲水作用特性;此外,缓冲盐浓度和pH几乎不影响上述物质的保留。进一步将该固定相应用于分离尿嘧啶、腺嘌呤、胞嘧啶、尿苷和3种位置异构体（邻三联苯、间三联苯和苯并菲）,与常用的氨基固定相相比,本文所发展的固定相具有更好的分离效果,有望在亲水作用色谱分离领域发挥潜在的应用价值。     

亲水作用色谱研究及环糊精固定相的应用

目前在诸多领域中,强极性和亲水性物质的分离问题引起了研究者们相当程度的重视。从理论上讲,使强亲水性及强极性的样品在色谱上有适当保留的根本方法应当是使样品被极性的固定相所吸附,并被洗脱剂中极性更强的组分洗脱后富集。由于分离分析和制备中广泛应用的反相液相色谱对极性物质的保留和分离能力相对较弱,故近年来一种新的色谱类型—亲水作用色谱,在极性化合物分离方面的应用得到了越来越多的关注。亲水作用色谱具有流动相组成简单、分离效率较高、与质谱兼容性较好等优势,成为色谱领域研究的热点之一。环糊精及其聚合物作为一种吸附剂在亲水作用色谱固定相中的应用也崭露头角,其以独特的包结性质在分离分析及有机分子识别方面具有重要应用,在多维色谱联用及手性分离方面亦具有一定的潜力。本文对近几年来环糊精作为亲水作用色谱固定相的研究进行了综述,以期提供有价值的参考。     

三元醇丙烯酰胺键合色谱固定相的制备及评价

利用巯基与乙烯基的"点击化学"反应合成了一种新型含多羟基的硅烷偶联剂,再将其与硅胶反应制得含多羟基的亲水固定相。经过元素分析表征证明多羟基官能团已成功键合到硅胶表面。采用一系列不同性质的标准物质考察了亲水色谱模式下固定相的溶质保留机理。由于固定相结构中既具有极性多羟基官能团,也有短的疏水碳链,因此固定相兼具疏水性与亲水性。将此固定相成功应用于亲水与反相色谱两种模式,并对比了两种模式下流速对柱效的影响。最后将固定相应用于烷基苯、水溶性维生素以及核苷的分离中,取得了较好的分离效果,证明了固定相良好的应用前景。     

一种醇羟基亲水色谱固定相及其制备方法

一种醇羟基亲水色谱固定相,其结构为右式,其中,x为-OCH3或-OCH2CH3,Y为-CH200C-或者-CH2NHOC-;当m=0时,n=0;当m=1时,n=0-4。本发明采用clickchemistry作为键合反应方法：首先在硅胶表面引入叠氮基团,然后以水／乙醇或桕甲醇混合体系为反应溶剂,将修饰有末端炔烃的一元或多元醇分子键合到硅胶表面,即得醇羟基极性固定相。此固定相结构简单,性质稳定（在酸碱条件下不发生电离）,制备过程简单（室温下水溶液体系中反应）,高效（clickchemistry选择性和转化率都可达100％）。采用该方法制备的极性固定相在水/乙腈（水含量〈40％=流动相中表现出典型的亲水作用液相色谱特征,对极性化合物有很好的保留和分离选择性。     

L-异亮氨酸键合色谱固定相的制备及其性能

利用异氰酸丙基三乙氧基硅烷与L-异亮氨酸反应合成了一种新型的硅烷偶联剂,并进一步将其与硅胶反应制得键合有L-异亮氨酸的亲水色谱固定相。 通过核磁共振氢谱表明亮氨酸功能化硅烷偶联剂的成功合成、元素分析表征证明亮氨酸已成功键合到硅胶表面。 将其作为亲水模式下的固定相填料填装在150 mm×4.6 mm不锈钢色谱柱中,以一系列经典的极性小分子作为探针,考察了这些探针分子在固定相上的色谱行为。 极性化合物的保留时间随着流动相中有机溶剂含量提高而逐渐增大,表现出典型的亲水保留特征。 进一步研究了流动相中乙腈含量、缓冲盐pH值及缓冲盐浓度等因素对分析物在固定相上的保留的影响。 在优化了相关参数后,将固定相应用于碱性化合物、水溶性维生素以及核苷类极性物质的分离当中。 在等度洗脱下,5种碱性化合物、6种水溶性维生素和8种核苷类物质分别在8、18及25 min内被成功分离。 分离结果表明了合成的L-异亮氨酸键合亲水色谱固定相具有较好的色谱性能,在极性化合物的分离上具有良好的应用前景。     

亲水作用色谱固定相的发展及应用

亲水作用色谱作为一种高效液相色谱技术,在强极性和离子型化合物如氨基酸、碳水化合物和多肽等的分离分析中发挥着重要作用。作为色谱技术的核心,亲水作用色谱材料的发展直接影响着色谱分离的选择性和分离效率,制约着亲水作用色谱的应用和推广。目前商品化和学术报道的亲水作用色谱材料种类繁多,键合相结构丰富。本文从色谱材料结构出发,综述了近5年内基于硅胶基质的亲水作用色谱固定相,包括纯硅胶、氨基、氰基、二醇基、酰胺型、聚（琥珀酰亚胺）型、糖型和两性离子型键合相的发展及其在极性药物、蛋白质组学、代谢组学等方面的典型应用。同时简要介绍了近年来亲水作用色谱的色谱评价研究。     

磺酸甜菜碱型两性离子亲水作用色谱固定相的制备及色谱性能评价

以丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEA)和1,3-丙磺酸内酯为原料,合成了含磺酸甜菜碱型两性离子的N,N-二甲基-N-丙烯酰氧乙基-N-丙基磺酸铵(DMAEAPS)功能单体,通过原子转移自由基聚合(ATRP)技术将其接枝到硅胶表面,制备了磺酸甜菜碱型两性离子色谱固定相(Sil-DMAEAPS)。研究了该固定相对安息香、维生素B6、芸香叶苷、对香豆酸和咖啡酸5种极性溶质的亲水作用色谱分离性能。结果表明,在典型的亲水作用色谱条件下,极性溶质的保留主要由静电作用和亲水作用控制;而在典型的反相色谱条件下,极性溶质则表现出反相柱的分离特征。与ZIC-HILIC商品柱进行对比,自制色谱柱对5种极性溶质表现出不同的分离选择性。将自制色谱柱用于芦丁片中芸香叶苷含量的测定,操作方法简单,为极性样品的分离提供了新方法。     

纳米氧化锆沉积硅胶色谱固定相的制备及亲水作用色谱行为

采用液相沉积法(LPD)制备了纳米氧化锆沉积硅胶色谱固定相(ZrO₂/SiO₂), 并将其应用于亲水作用色谱分离中. 考察并比较了ZrO₂/SiO₂、 硅胶(SiO₂)和氧化锆(ZrO₂) 3种色谱固定相在不同有机调节剂比例、 不同pH值及不同盐浓度的流动相条件下的色谱行为. 结果表明, 制备的ZrO₂/SiO₂色谱柱不仅具有SiO₂色谱柱高柱效的优点, 表面沉积的纳米氧化锆还能有效屏蔽硅羟基, 有利于碱性物质的保留和分离, 表现出良好的亲水作用色谱性能. 将ZrO₂/SiO₂色谱柱用于4种脱氧核苷和5种碱性化合物的分离, 均得到了较好的效果, 展现出其作为色谱固定相良好的应用前景.     

糖类化合物在两性离子亲水作用色谱柱上的保留行为评价

糖类化合物因其极性强,在反相色谱模式下保留较弱,因此常用亲水作用色谱(HILIC)对其进行分离分析。本文以9种糖类化合物的混合物为研究对象,系统评价了其在Click TE-Cys亲水色谱柱上的保留行为,分别考察了流动相中有机相比例和盐浓度对其保留行为的影响。实验证明:9种糖类化合物按极性由小到大的顺序依次从Click TE-Cys色谱柱上被洗脱下来。随着有机相比例的增加,糖类化合物的保留增强;随着盐浓度的增加,除唾液酸外的糖类化合物的保留增强。用顶替-吸附液相相互作用模型模拟了糖类化合物在HILIC上的保留行为,采用保留方程ln k=a+blnC_B+cC_B描述HILIC的保留规律,对HILIC的保留值进行多元线性回归。结果表明糖类化合物在Click TE-Cys色谱柱上的保留行为符合HILIC的保留规律。     

Preparation and comparison of three zwitterionic stationary phases for hydrophilic interaction liquid chromatography

Surface‐bonded zwitterionic stationary phases have shown highlighted performances in separation of polar and hydrophilic compounds under hydrophilic interaction chromatography mode. So, it would be helpful to evaluate the characteristics of zwitterionic stationary phases with different arranged charged groups. The present work involved the preparation and comparison of three zwitterionic stationary phases. An imidazolium ionic liquid was designed and synthesized, and the cationic and anionic moieties respectively possessed positively charged imidazolium ring and negatively charged sulfonic groups. Then, the prepared ionic liquid, phosphorylcholine and an imidazolium‐based zwitterionic selector were bonded on the surface of silica to obtain three zwitterionic stationary phases. The selectivity properties were characterized and compared through the relative retention of selected solute pairs, and different kinds of hydrophilic solutes mixtures were used to evaluate the chromatographic performances. Moreover, the zwitterionic stationary phases were further characterized by the modified linear solvation energy relationship model to probe the multiple interactions. All the results indicated that the types and arrangement of charged groups in zwitterionic stationary phases mainly affect the retention and separation of ionic or ionizable compounds, and for interaction characteristics the contribution from n and π electrons and electrostatic interactions displayed certain differences.     

奎宁功能化聚乙烯咪唑修饰硅胶亲水相互作用色谱固定相的制备及应用

通过表面自由基链转移聚合和亲核取代反应制备了一种新型奎宁功能化聚乙烯咪唑修饰硅胶亲水色谱固定相(Sil-PIm-Qn)。通过元素分析和红外光谱对该固定相进行表征,并在亲水相互作用色谱(HILIC)模式下对其进行了色谱性能评价。结果表明,该固定相对5种氨基酸、9种磺胺以及10种碱基核苷有较好的分离选择性。实验考察了流动相中有机相乙腈体积分数和水相中乙酸铵浓度对待分离物质保留行为的影响,并进一步对固定相分离的重复性进行了考察,其保留时间的相对标准偏差(RSD)为0.08%～2.30%(n=10)。该亲水色谱固定相制备方法简单,并且表现出了优异的亲水色谱分离性能,有望在磺胺类药物及生物样品中碱基核苷等亲水性物质的分离分析中有一定应用。     

一种聚合型弱阳离子交换/亲水相互作用色谱固定相的制备及色谱性能

通过亲核取代反应将聚乙烯马来酸酐键合到氨基硅胶表面,然后将残余的马来酸酐水解,制备了一种弱阳离子交换/亲水相互作用高效液相色谱固定相(Sil-PolyCOOH),通过固体核磁、ζ-电势及元素分析对固定相进行了表征。选取核苷和核酸碱为模型化合物,通过考察流动相组成,离子强度和pH等因素对溶质保留的影响,探讨了固定相的分离性能和保留机理,结果表明,该固定相的保留机理同时涉及亲水分配相互作用和多重主客体作用力。该固定相还对糖类、敌草快与百草枯等化合物具有良好的分离性能。上述研究结果表明该固定相在极性化合物的分离上具有良好的应用前景。     

Development and evaluation of new zwitterionic hydrophilic interaction liquid chromatography stationary phases based on 3-P,P-diphenylphosphonium-propylsulfonate

New zwitterionic stationary phases were synthesized by covalently bonding 3-P,P-diphenylphosphonium-propylsulfonate to silica gel. The resulting materials possess both a negatively charged sulfonate group and a positively charged quaternary phosphonium group, which means that there is no net charge over a wide pH range. The retention mechanism and chromatographic behavior of polar solutes under HILIC conditions were studied on these zwitterionic phases. Compared to the commercial ZIC-HILIC column and a bare silica gel stationary phase, the newly synthesized zwitterionic stationary phases provided greater retention, higher peak efficiency and better peak symmetry in the HILIC mode. The analytes examined included: β-blockers, nucleic acid bases and nucleosides, salicylic acid and its analogues, and water soluble vitamins. Factors, such as the type of organic modifiers, solvent composition, pH and the buffer concentration of the mobile phase, have been considered as potential variables for controlling the chromatographic retention of polar analytes.     

木糖醇和麦芽糖醇型亲水作用色谱固定相的制备及其分离性能的评价

利用-NCO和-OH的加成反应,通过简单的两步反应将木糖醇和麦芽糖醇成功地键合于硅胶表面,制备了两种新型糖醇类亲水作用色谱固定相。流动相中乙腈含量对保留的影响曲线表明,这两种糖醇固定相具有典型的亲水作用色谱固定相性质,对极性和亲水性化合物有很强的保留作用。利用这两种固定相成功分离了水溶性维生素、水杨酸及其类似物、碱基及其相应的核苷和淫羊藿苷类似物等模型混合物,同时糖醇固定相展现了新颖的选择性,特别是相对于线形的木糖醇键合固定相,非线形的麦芽糖醇键合固定相表现出了对糖基的独特保留能力。此外,缓冲盐的pH和浓度对保留的影响表明静电作用在这两种糖醇固定相的保留机理中也发挥着一定的作用。本文所发展的糖醇类固定相具有良好的分离性能,有望在亲水作用色谱分离领域发挥潜在的应用价值。