亲水作用色谱及其在碱性药物分析中的应用

亲水作用色谱是采用极性固定相、高含量极性有机溶剂-水相缓冲液为流动相的一种分离技术,它能有效地保留反相色谱中保留弱或不保留的强极性碱性药物。本文综述了以未键合硅胶为固定相的亲水作用色谱分离碱性药物的机理、特点及其应用的最新进展。     

基于巯基-烯点击化学法的β-环糊精固定相多模式色谱保留行为研究

基于巯基硅胶与单取代-6A-烯丙氨基-β-环糊精的巯基-烯点击化学反应,制备了β-环糊精(Click TE-CD)共价键合固定相。元素分析结果表明β-环糊精被成功键合到硅胶表面。以黄酮苷类化合物为模型,考察了Click TE-CD固定相在亲水、反相和超临界流体色谱等分离模式下的色谱保留行为。黄酮苷类化合物保留时间随流动相中乙腈含量的变化呈现典型的U型曲线,表明Click TE-CD固定相具有亲水/反相的双重保留特性。应用几何学方法测得Click TE-CD固定相在反相/亲水、亲水/超临界、反相/超临界混合模式下的正交性分别为69.8%、50.8%、50.8%。对比复杂中药样品降香提取物在反相、亲水、超临界等模式下的分离情况,结果表明Click TE-CD固定相在分离中药复杂样品方面具有极大潜力,可以在一根色谱柱上通过分离模式的改变,实现二维液相色谱的分离。Click TE-CD固定相不同分离模式的分离性能和较好的正交性表明该固定相具有在液相色谱方法发展和二维液相色谱分离方面应用的潜力。     

引言

反相液相色谱(RPLC)是当前色谱分离中应用最为广泛的色谱模式,依靠疏水固定相与溶质之间的疏水相互作用实现弱极性和中等极性化合物的高效分离。但是,RPLC 对极性化合物(如寡糖、强极性寡肽、药物等) 的保留很弱,甚至不保留。反相离子对色谱(RPIC)、离子交换色谱(IEC)和正相色谱(NPLC)等可以作为RPLC 的补充,用于极性化合物的分离。然而,它们又各自存在一定的局限性,不能满足当前复杂样品的分离和表征需求。
亲水作用色谱(hydrophilic interaction liquid chromatography, HILIC)作为一种分离极性化合物的液相色谱模式,其概念最早由Alpert 于1990 年提出。HILIC 的主要特征是使用类似于NPLC 的极性固定相和水/有机溶剂(通常是乙腈)作为流动相,其中水是强洗脱溶剂。与NPLC 类似,在HILIC 模式下化合物的保留时间随其极性增强而增加。HILIC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,包括药物分析、食品分析及蛋白质组学等领域都不同程度地涉及极性化合物的分离问题;另一方面是由于HILIC 具有其自身的优势。首先,HILIC 模式对强极性和亲水性化合物具有很好的保留和分离选择性,是解决各类强极性和亲水性化合物分离问题的可靠手段。其次,HILIC 模式使用的流动相体系相对简单,操作方便,而且克服了NPLC 的流动相溶解性差、保留时间对流动相中水含量十分敏感以及质谱兼容性差等问题。此外, HILIC的分离机理与RPLC 完全不同,两者的分离选择性有很好的正交性,适合用于构建HILIC-RPLC 二维色谱系统,是解决复杂样品分离问题的有效手段之一。近十年来,HILIC分离材料、分离原理和分离方法开发等领域均取得了巨大进展,在食品、药品、天然产物、蛋白质组以及代谢组学等分离分析中的应用日益广泛和成熟。     

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。     

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。     

基于γ-环糊精和聚N-异丙基丙烯酰胺色谱固定相的制备及应用

以多孔硅胶为载体,通过聚合反应将N-异丙基丙烯酰胺和甲基丙烯酸缩水甘油醚接枝于硅胶表面,并在聚合物链中植入γ-环糊精.用1H核磁共振、元素分析、红外光谱对其结构进行表征,并将此材料用作液相色谱固定相,通过考察在高亲水有机流动相中极性亲水化合物的保留,发现此固定相具有亲水色谱(HILIC)的特征,可以用于核苷类亲水化合物的分离.此外,还可以用于富勒烯碳60(C60)和碳70(C70)的分离,相比于C60,此固定相对C70有更强的保留,表明此固定相表面γ-环糊精对C70具有立体选择性.并且,此固定相具有一定的温敏特性,仅通过改变柱温就可以达到分离的目的.     

硅胶色谱柱的亲水作用保留机理及其影响因素

亲水作用色谱（HILIC）是替代反相色谱（RPLC）分离强极性及亲水性化合物的另一色谱模式,其分离机理与RPLC有很大不同,具有和RPLC互补的选择性。在HILIC模式中,采用正相色谱（NPLC）中的极性固定相及含高浓度有机溶剂（通常为乙腈）的水溶液为流动相。硅胶是开发最早、研究最为深入及应用最为广泛的HILIC固定相,本文介绍了硅胶色谱柱的HILIC保留机理,详细概述了操作条件如硅胶柱类型、流动相组成及柱温对HILIC分离的影响,并对硅胶填料色谱柱的HILIC模式的发展方向与应用前景进行了展望。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

基于聚倍半硅氧烷微球的亲水/反相混合模式色谱填料的制备与评价

亲水/反相混合模式色谱应用广泛,但pH使用范围有限,不利于碱性药物的分离。该工作利用巯基-烯基点击化学合成了单分散多孔的半胱氨酸改性乙烯基功能化聚甲基倍半硅氧烷(C-V-PMSQ)微球。元素分析表明半胱氨酸成功键合在微球表面。C-V-PMSQ微球为介孔结构,单分散性好且具有优良的化学稳定性。以几种常见的核苷和核酸碱基作为测试样品,考察其色谱保留行为,溶质的保留因子随流动相中水相含量的变化呈现典型的U型曲线,表明C-V-PMSQ固定相具有亲水/反相的双重保留特征。使用该固定相可以分离苯的同系物及一系列亲水性与疏水性化合物。另外在高碱性流动相条件下利用亲水和反相模式成功分离了中药苦参中的3种主要活性成分,表明它在分离碱性药物方面具有较大的优势。     

羧基甜菜碱型亲水作用色谱柱的制备及性能研究

以甲基丙烯酰氧乙基二甲基乙酸铵(CBMA)为功能单体,利用表面引发原子转移自由基聚合(Surface-initiated atom transfer radical polymerization, SI-ATRP)技术,将CBMA接枝到硅胶表面,得到接枝聚合物CBMA的亲水作用色谱固定相(Silica-CBMA).通过改变SI-ATRP反应体系中单体的浓度,制备了3种不同接枝量的亲水作用色谱固定相.考察了Silica-CBMA固定相对有机酸类化合物的分离性能以及流动相中pH值、盐浓度、水含量等因素对溶质保留行为的影响.结果表明,在亲水作用色谱模式下,Silica-CBMA固定相对有机酸类化合物的分离是离子交换作用与亲水作用的混合色谱模式.流动相中盐浓度增大,溶质保留减弱,符合离子交换作用特征;固定相和溶质的离子化程度受流动相pH值影响较大,pH值增大,溶质保留增强;而溶质的保留时间随流动相水含量增加而降低则是典型的亲水作用色谱特征.使用自制Silica-CBMA柱,建立了芦丁片中维生素C、芦丁含量的亲水作用色谱测定方法,操作方法简单,为强极性样品的分离测定提供了新方法.     

亲水作用色谱在糖类化合物分析中的应用

糖类化合物的结构和组成分析对于探究糖的结构与功能的关系具有重要作用。亲水作用色谱(HILIC)对糖类等极性化合物具有良好的分离效果。该文介绍了适合糖类分析的常用HILIC柱固定相及其分离机制,论述了强洗脱溶剂比例、流动相p H值、缓冲盐浓度和色谱柱温度对HILIC分离效果的影响,并举例说明了HILIC法在单糖组成、糖胺聚糖二糖组成、寡糖聚合度、糖苷、糖脂、糖醇以及N-/O-糖链分析中的应用。     

新型亚微米亲水作用色谱的制备及其在加压毛细管电色谱中的应用

采用改良Stöber法合成580 nm亚微米单分散的二氧化硅微球，并以此为基质，通过"巯基-烯"点击化学反应将半胱氨酸成功键合到修饰有乙烯基团的二氧化硅微球表面，合成了一种新型亚微米亲水作用固定相（Cys-VTMS-SiO₂）。采用高压匀浆法制备了新型亚微米亲水色谱填充柱，通过不同乙腈比例、缓冲盐浓度和pH条件下对甲苯、丙烯酰胺和硫脲的分离分析揭示其亲水机理。依托加压毛细管电色谱平台，成功实现了对核苷、酚类、胺类及多肽等亲水性物质的快速有效分离，其有望应用于其他强极性和亲水性化合物的分离分析。     

体液直接进样固定相的研究进展

评述了生物体液直接进样主效液相色谱固定相的制备、结构性能及应用。其特点可概括为：只允许生物体液中蛋白质等大分子物质与亲水的生物相容的固定相表现接触、使其在柱中无保留地洗脱、而小分子物质可获得保留、达到直接进样分析的目的。     

亲水作用色谱及其在环境分析中的应用进展

亲水作用色谱(HILIC)是一种分离极性和亲水性化合物的液相色谱模式,其作为反相液相色谱(RPLC)的重要补充,近年来越来越受到各个领域的关注和重视。这不只是因为强极性化合物的分离问题在各个领域引起了重视,而且因为与RPLC比较,HILIC具有流动相组成黏度低、色谱柱渗透性好、与质谱联用的灵敏度高及反压较低等优势。本文简要概述了HILIC的发展历程、特点及保留机理,重点介绍了HILIC用于环境分析的最新进展,评述了HILIC及RPLC用于污染物分析的优缺点,并指出了HILIC用于环境分析的未来发展趋势。     

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。     

新型靛红衍生化β-环糊精键合SBA-15液相色谱固定相的制备与表征

利用靛红的羰基与β-环糊精单取代乙二胺的缩合反应,合成得到种靛红衍生化β-环糊精Schiff碱类化合物。以3-异氰酸丙基三乙氧基硅烷为偶联剂,将其键合到自制的有序介孔二氧化硅材料SBA-15表面,制得种新型的靛红衍生化β-环糊精键合SBA-15液相色谱固定相(ISCDP)。分别对β-环糊精衍生物、SBA-15及固定相进行必要的结构表征。在反相色谱条件下,以卤代尿嘧啶类极性化合物和二取代苯位置异构体为探针,评价新固定相的基本色谱性能。在极性有机溶剂和反相模式下,将新固定相分别用于β-受体阻滞剂药物和丹磺酰化氨基酸对映体的拆分,探讨了相关色谱分离机理。实验表明,靛红吲哚环的引入,增强了环糊精类固定相对卤代尿嘧啶的反相色谱分离能力,分析时间小于7 min。固定相分离硝基苯胺、氨基苯酚和苯二酚的位置异构体时也表现出较高的立体选择性,其中对位异构体均后被洗脱,这与包结作用相关;靛红衍生化β-环糊精配体也提高了固定相的手性分离能力,除疏水作用外,靛红衍生化β-环糊精配体还能提供偶极、氢键、π-π和包结等作用,多种协同作用力有利于提高新固定相的手性和非手性分离的选择性。SBA-15作为键合基质,其有序的孔结构有利于保持色谱柱的良好渗透性和小的传质阻力,在快速高效分离分析中具有应用潜能。