做色谱分析的小伙伴们都知道,反相色谱(RP-HPLC)是应用最为广泛的一种分离模式,它可以分析从低极性到中高极性的多数化合物,常用的键合相类型有C18、C8和苯基等。然而,反相色谱也有它的一个使用局限性:就是一些大极性化合物在常规反相中保留较弱,从而无法进行后续的定性与定量分析。
对此我们该采取什么样的办法呢?

首先,最容易想到的是通过增加流动相中水相的比例以减弱洗脱强度,从而增加极性化合物的保留。一般来说,分析物的极性越大,流动相中水的比例也需要更高。那么问题来了,对于一些常规的C18柱在高比例乃至纯水相中耐受不好,很容易发生孔内干涸,也就是我们常说的“疏水塌陷”。一旦发生很容易出现色谱柱保留减弱等问题。
为什么纯水相中会发生疏水塌陷
最为大家接受的一种解释就是“固定相去湿”理论:
简单来说,就是因为100%的水相无法进入疏水填料的孔道。硅胶是全多孔球形填料,内部有各种微小孔道,疏水的C18长链是键合到孔里的。如果流动相是极性较弱的甲醇和乙腈等,那么很容易就能进入这些孔道,使填料润湿(如下图示)。

但如果流动相是纯水相,实验结束后,一旦流速停止,推动水溶液流动相进入硅胶孔隙的压力减小,由于疏水的固定相表面对水的排斥作用,会把孔内的水“挤”出孔外,发生孔内干涸。下次做实验时,由于水和疏水的固定相之间高的表面张力,无法进入孔道(如下图示)。硅胶球几乎所有的表面积都在孔内,如果硅胶表面未湿润,即“疏水塌陷”。也就意味着待测样品无法跟键合相接触,从而导致色谱柱保留性能的降低。

一般来说,孔径越小的C18柱(孔径<160Å),越容易发生“疏水塌陷”,因为C18长链在孔内彼此舒展,为纯水相的通过所留有的间隙很小,即小孔更容易被C18长链“封锁”;而孔径较大的C18柱(孔径≥160Å),不用担心发生“疏水塌陷”。

为解决小孔径C18柱不耐受纯水的问题,月旭科技的经典色谱柱Ultimate® AQ-C18应运而生。该色谱柱以极性官能团作为封端试剂,是一款耐100%水相的水性柱而不会出现“疏水塌陷”,在高含水量的流动相中能保持更长的使用寿命。

产品特点
● 采用纯度>99.999%的B型超高纯全多孔球形硅胶;
● 适度的表面覆盖率和完全封尾,使其与高含水量流动相具有很好的兼容性;
● 载碳量12%,孔径120Å,粒径3μm、5μm、10μm;
● 完美的峰形、更高的塔板数、适当的柱压。
在大极性化合物分析中的表现
有机酸在中草药和水果的叶、根、特别是果实中广泛分布,如乌梅、五味子等。它也常作为防腐剂和稳定剂被加入到食品和饮料中。通常使用HPLC对其进行质量分析和含量检测。然而,由于有机酸极性较强,在不添加离子对试剂情况下,需提高水相比例甚至100%纯水相,来增加其保留。此时,AQ柱便可大显身手。
应用案例一
四种有机酸测定
液相色谱条件
色谱柱:Ultimate® AQ-C18(4.6×250mm,5μm)
流动相:A:磷酸盐缓冲液;B:乙腈
柱温:30℃
检测波长:210nm
流速:1.0mL/min
进样量:20μL
梯度洗脱:


配方颗粒来源于中药饮片的水提物,可检出组分(如核苷、有机酸、水溶性维生素、生物碱等)极性较强。此时亦可考虑使用AQ-C18柱,可以从大比例或100%的水相开始进行梯度淋洗。
应用案例二
板蓝根颗粒含量测定
参考标准:中国药典2020版一部
色谱柱:Ultimate® AQ-C18(4.6×250mm,5μm)
流动相:A:水;B:甲醇
柱温:30℃
检测波长:254nm
流速:0.8mL/min
进样量:5μL
梯度洗脱:



温馨提醒:如果您使用普通C18色谱柱,偶尔做了高水相的方法,或者不小心用纯水冲了色谱柱,导致“疏水塌陷”,也不用太担心,这并不代表这支柱子从此就废了。使用高有机相冲洗一段时间,基本都可以将色谱柱恢复正常。例如:使用纯甲醇或纯乙腈0.1mL/min流速冲洗过夜,即可恢复色谱柱性能。