親水作用色譜固定相的發展及應用

黃文惠（國家知識產權局專利局專利審查協作廣東中心，廣東 廣州 510530）

在親水作用色譜固定相當中，反相液相色譜是一種十分高效的液相色譜技術，具有良好的分離重現性、選擇性和分辨率，在中等極性和弱極性化合物的分析和分離中，應用十分廣泛。而在離子型強極性化合物當中，該技術難以提供適當的分離和保留的選擇性。正相色譜技術能夠較好的對極性化合物進行分離和保留，但是其重現性較差，其流動相對于強極性化合物的溶解性不良，同時正相色譜的質譜和溶劑也無法很好的進行兼容。而親水作用色譜固定相則可以很好的解決這兩方面的問題。

1 親水作用色譜固定相的發展及應用

1.1 未衍生化硅膠

在HILIC當中，純硅膠是應用最為廣泛的色譜固定相在酸性環境當中，硅膠柱的穩定性十分良好，相比于化學修飾的HILIC固定相，硅膠柱不會發生鍵合相流失的情況。同時其于質譜之間的兼容性較為良好，因此，在極性藥物的分析和分離等領域當中，取得了十分廣泛的推廣和應用。在生物學和非生物學領域的藥物分析檢測中，硅膠柱也有著廣泛的應用。它能夠對藥物制劑當中的活性藥物成分進行分析，對藥物合成過程中的活性藥物、輔料、中間體、雜質、初始原料進行分離，對血漿或尿液中的藥物及其代謝產物進行生物標記物的定量和分析檢測。不過，純硅膠柱也存在著一些弊端，例如它容易對強堿性化合物產生不可逆的吸附作用[1]。在堿性或中性環境中，由于缺乏鍵合相的保護，容易產生硅膠顆粒的溶解，穩定性不良。為此，基于亞乙基橋雜化的硅膠顆粒得以產生和應用，對硅膠柱在堿性和中性環境中的穩定性進行了提高。即使是這樣，硅膠柱的親水性仍然十分有限，無法十分有效的完全保留極性化合物，分離選擇性也比較弱。

1.2 氨基鍵合相

在早期的HILIC的極性鍵合固定相當中，采用的是氨基鍵合相。實際上，在HILIC產生之前，在乙腈和水的混合流動相體系當中，就曾利用氨基修飾硅膠進行了碳水化合物的分離。在利用氨基鍵合相進行單糖和多糖的分離時，能夠有效的提高端基差向異構體的轉換效率，從而避免由于非對映體互變而形成的雙峰，從而在分離糖的過程中能夠形成更好的峰型。然而，氨基柱與酸性化合物之間具有較強的結合能力，很容易對一些強酸性化合物產生死吸附。在對某些還原糖進行分離的時候，醛基和氨基很可能形成席夫堿，使分析物和鍵合相的性質發生改變[2]。此外，由于氨基柱的穩定性較差，很容易造成鍵合相的流失。

1.3 氰基和二醇基鍵合相

氰基鍵合相是一種傳統的正相色譜固定相，可以被用作HILIC的固定相。不過，氰基鍵合相極性弱，難以有效保留親水性化合物。而二醇基鍵合相是一種非離子型鍵合相，具有一定的氫鍵作用。與氰基鍵合相相比，它的表面極性更強。但是與硅膠柱相比，其親水性較差。因此，氰基和二醇基鍵合相的應用面較為狹窄。此后，在乙烯基硅膠表面，通過巰基點擊反應將1-硫代甘油和2-巰基乙醇進行鍵合，形成了醇羥基型鍵合相。然后利用通過過氧化氫將硫進行氧化，使其轉拜你為亞砜基團，從而形成TGO和MEO的鍵合相。通過分析和實踐表明，將亞砜基團引入到氰基鍵合相和二醇基鍵合相當中，能夠有效的提高強極性化合物的分離和保留選擇性[3]。

2 親水作用色譜材料的色譜評價

近年來，隨著HILIC的應用領域越來越廣泛，其固定相的種類也越來越多。在不同的色譜固定相之間，分離效率和分離選擇性也存在這一定的差異性，為離子性極強型化合物的分析和分離提供了更多的選擇。同時，結合反相色譜評價體系，進行了簡單的HILIC評價體系的設計和建立。基本骨架結構為極性化合物尿嘧啶，對于色譜柱的堿性選擇性和酸性選擇性評價所采用的分別是含有堿性基團的胞嘧啶，以及含有酸性基團的乳清酸，以此來對色譜分離過程中產生的靜電作用的影響進行考察[4]。對于利用胞嘧啶和尿嘧啶的色譜柱親水選擇性考察中，在分子中引入了糖單元的胞苷和尿苷。利用這一評價體系，可以初步評價不同HILIC色譜柱的分離選擇性。它能夠對HILIC材料的色譜峰形和分離選擇性進行很好的體現。不過，這一色譜評價體系讓然比較交單，對于不同色譜柱之間作用機理方面的差異還無法進行充分、全面的體現。因此，在HILIC材料未來的評價研究過程中，應當注重探索和發展給為全面、有效的色譜評價方法和評價樣品體系。

3 結語

隨著親水作用色譜研究的不斷深入發展，使其在各個領域當中得到了越來越廣泛的應用。而親水作用色譜材料是高效液相色譜的核心，對于色譜技術的發展和應用來說，具有十分重要的意義。雖然當前已經有了以硅膠為基質的親水作用色譜固定相，但是其中仍然存在著一定的不足。對此，應當堅持發展新型的高親水性、高選擇性的色譜固定相，不斷對其進行優化和完善，使親水作用色譜固定相能夠取得更高的發展和更為廣泛的應用。

[1]李媛媛.硅基親水作用液相色譜固定相的制備及應用研究[D].蘭州大學,2012.

[2]郭志謀,張秀莉,徐青,梁鑫淼.親水作用色譜固定相及其在中藥分離中的應用[J].色譜,2012,05:675-681.

[3]戴小軍.新型親水作用色譜固定相的制備及色譜性能研究[D].西北大學,2011.

[4]劉甜甜,趙珺.親水作用色譜研究及環糊精固定相的應用[J].化學研究與應用,2014,05:615-622.