亲水色谱柱是一种专门设计用于分离亲水性和极性化合物的色谱柱。利用固定相上的亲水性基团与样品中的极性基团之间的相互作用,实现对极性化合物的有效分离。其工作原理基于亲水作用和可能的离子交换作用。在分离过程中,水相固定相上的亲水性基团与待分离物质中的极性基团发生相互作用,从而实现物质的分离和纯化。
1、分离原理d特:
分配平衡与亲水相互作用:利用样品在流动相和固定相中的分配平衡,样品中的极性官能团与固定相表面进行亲水相互作用。其核心思想在于利用高乙腈低水含量的流动相与极性固定相的组合,通过按照亲水性由小到大的顺序梯度洗脱分析物。
2、固定相特性:
极性强:亲水作用色谱柱的固定相是亲水的,并且通常在一定pH范围内是带电荷的。亲水性越强的化合物,被保留的时间越长。常见的固定相类型有纯硅胶柱、氨基柱、二醇基柱、酰胺基柱等。
耐水性要求高:专为亲水作用色谱设计的色谱柱,对固定相的耐水性要求更高,否则会因固定相的水解出现基线噪音大、色谱柱寿命短等问题。例如,纯硅胶柱有固定相不易流失的优点,在使用CAD、ELSD和LC-MS检测器时,受欢迎;氨基柱特别适合碳水化合物(糖类)分离。
3、流动相特点:
有机相比例高:流动相中有机相的比例较高,而水的比例相对较低。典型的HILIC分离条件中,流动相中水的含量通常在3%至40%之间波动。当水的含量超过40%时,保留效果往往会减弱。
水膜形成:普遍认为HILIC流动相中的水会被吸附到极性固定相的表面形成水膜,然后分析物在水膜和流动相之间进行液液分配作用,加上极性官能团和固定相之间的氢键作用力、离子官能团之间的静电作用力等,实现被分析物的保留。水膜的作用非常重要,所以HILIC流动相中至少含有3%的水。
4、分离优势:
改善强极性物质保留行为:亲水作用色谱是一种用来改善在反相色谱中保留较差的强极性物质保留行为的色谱技术。它能够成功提高对极性非常强的物质的保留,为包含极性物质和可离子化合物的混合物提供正交于反相色谱的独立分离模式。
适用于多种化合物:对于强极性和亲水性的小分子物质、碱性化合物以及一些难以在反相色谱中保留的化合物,亲水作用色谱具有较好的分离效果。
5、应用范围广:
复杂样品的分析:亲水作用色谱技术以其d特的分离模式和优势,在复杂样品的分析中展现出巨大潜力。可用于药物分析、生物化学、环境监测等领域。
与质谱联用:由于流动相中有机相比例高,这样的流动相组成尤其有利于提高电喷雾离子化质谱(ESI-MS)的灵敏度。