亲水作用(Hilic)色谱简介,以及和正相色谱相、反相色谱比较
HILIC色谱柱介绍
HILIC色谱柱介绍HILIC（Hydrophilic Interaction Liquid Chromatography）是一种基于水性相互作用的色谱技术。
与传统的反相色谱相比，HILIC色谱具有许多独特的优点，在许多研究领域中得到了广泛的应用。
HILIC色谱是一种液相色谱技术，涉及在含水流动相中使用水亲和性固定相材料。
与反相色谱不同，HILIC色谱是在极性流动相中分离极性化合物。
这些化合物通过极性流动相中的水性分区相和水相关的分区系数来进行分离。
相比之下，反相色谱使用非极性流动相进行分离，根据化合物的亲水性来分离化合物。
HILIC色谱具有许多优点。
首先，它适用于分析极性化合物，这些化合物在反相色谱中可能很难分离。
HILIC色谱对于亲水性化合物，如水溶性维生素、氨基酸和糖类化合物的分离具有很高的选择性和灵敏性。
其次，HILIC色谱不需要在样品和固定相之间添加有机溶剂，因此有利于对生物样品进行分析，如血浆、尿液和蛋白质样品。
此外，HILIC色谱还能够分离极性化合物的异构体和同分异构体，有助于解决化合物纯度和杂质分析问题。
HILIC色谱柱的选择是该技术成功应用的关键。
目前市场上有许多不同类型的HILIC色谱柱可供选择。
根据固定相材料的特性，可以将HILIC色谱柱分为两大类：吸附型HILIC色谱柱和离子交换型HILIC色谱柱。
吸附型HILIC色谱柱是通过将水亲和性的高分子有机化合物固定在色谱柱中来实现分离。
这些固定相材料通常是通过化学修饰或共价交联来实现的，以增加固定相的亲水性。
常见的吸附型HILIC色谱柱固定相材料包括亲水性羟乙基磺酸酯、碳水化合物、氨基酸和糖类衍生物等。
这些材料具有良好的亲水性，并且能够在水性条件下提供良好的分离效果。
离子交换型HILIC色谱柱是通过在色谱柱中使用离子交换材料来实现分离的。
这些材料具有固有的离子交换特性，可以在水性条件下提供选择性分离。
离子交换型HILIC色谱柱的固定相材料通常是在无机载体上固定有离子交换基团，如硅胶或硅氧烷。
正相色谱vs反相色谱
正相色谱vs反相色谱点击次数：986 发布时间：2009-11-9现代高效液相色谱中,分离效果好坏很大程度上取决于色谱填料的选择.但是色谱填料的选择范围很宽,要做合适的选择,必须对此有一定的认识和了解.1,正相色谱正相色谱用的固定相通常为硅胶(Silica),以及其他具有极性官能团,如胺基团 (NH2,APS)和氰基团(CN,CPS)的键合相填料.由于硅胶表面的硅羟基(SiOH)或其他团的极性较强,因此,分离的次序是依据样品中的各组份的极性大小,即极性强弱的组份最先被冲洗出色谱柱. 正相色谱使用的流动相极性相对比固定相低,如:正乙烷(Hexane),氯仿(Chloroform),二氯甲烷(Methylene Chloride)等.2,反相色谱反相色谱填料常是以硅胶为基础,表面键合有极性相对较弱的官能团的键合相. 反相色谱所使用的流动相极性较强,通常为水,缓冲液与甲醇,已腈等混合物. 样品流出色谱柱的顺序是极性较强组合最先被冲出,而极性弱的组份会在色谱柱上有更强的保留. 常用的反相填料有C18(ODS),C8(MOS),C4(B),C6H5(Phenyl)等.二,聚合物填料聚合物调料多为聚苯乙烯-二乙烯基苯或聚甲基丙酸酯等,其主要优点是在PH值为1～ 14均可使用. 相对与硅胶基质的C18填料,这类填料具有更强的疏水性;大孔的聚合物填料对蛋白质等样品的分离非常有效. 现在的聚合物填料的缺点是相对硅胶基质填料,色谱柱柱效较低. 三,其他无机填料其它HPLC的无机填料色谱柱也已经商品化.由于其特殊的性质,一般仅限于特殊的用途.如石墨化碳也用于正逐渐成为反相色谱填料.这种填料的分离不同与硅胶基质烷基键合相,石墨化碳的表面即是保留的基础,不再需其它的表面改性,该柱填料一般比烷基键合硅胶或多孔聚合物填料的保留能力更强,石墨化碳可用于分离某些几何导构体,又由于HPLC流动相中不会被溶解,这类柱可在任何PH与温度下使用.氧化铝也可用于HPLC, 氧化铝微粒刚性强,可制成稳定的色谱柱柱床,其优点是可在PH高达12的流动相中使用. 但由于氧化铝与碱性化合物作用也很强,应用范围受到一定的限制,所以未能广泛应用, 新型氧化锆填料也可用于HPLC,商品化的仅有聚合物涂层的多孔氧化锆微球色谱柱,应用PH范围1～14,温度可达100℃.由于氧化锆填料几年才开始研究,加之面临的实验难度,其重要用途与优势尚在进行中.怎样选择填料粒度目前,商品化的色谱料粒度从1um到超过30um均有销售,而目前分析分离主要用3um, 5um和10um填料,填料的粒度主要影响填充柱的两个参数,即柱效和背压.粒度越小,填充柱的柱效越高;小于3um的填料应用,在相同选择性条件下,提高柱效可提高分离度, 但不是唯一的因素.如果固定相选择是正确,但是分离度不够,那么选择更小粒度的填料是很有用的,3um填料填充柱的柱数比相同条件下的5um填料的柱效提高近30%;然而, 3um的色相谱的背压却是5um的2倍.与此同时,柱效提高意味着在相同条件下可以选择更短的色谱柱,以缩短分析时间,另外,可以采用低粘度的溶剂做流动相或增加色谱柱的使用温度,比如用乙腈代替甲醇,以降低色谱柱的压力.如何选择液相色谱仪发布日期：[2009-10-30] 共阅[241]次如何选择液相色谱仪一台品质优良的液相色谱系统应从以下几个方面考虑：一．主要技术指标优异首先是如何看指标。
新型咪唑类亲水作用色谱固定相的制备及其色谱性能评价
分类号：学校代码：10426密级：学号：2015010051硕士学位论文MASTER DEGREE THESIS新型咪唑类亲水作用色谱固定相的制备及其色谱性能评价作者：杨晨曦指导教师：仇汝臣学科专业：化学工程与技术专业代码：081700研究方向：绿色化学工艺2018年4月1日新型咪唑类亲水作用色谱固定相的制备及其色谱性能评价摘要作为一种新型的色谱分离手段，亲水作用色谱（HILIC）克服了正相色谱（NPLC）和反相色谱（RPLC）在极性化合物分离方面的不足，为极性及亲水性化合物的分离分析提供了一个可替代的选择。
固定相材料是色谱技术的核心，其性能对色谱柱的选择性和分离度有着决定性的作用。
在球形硅胶表面进行功能化修饰得到具有不同功能基团的分离材料是现今HILIC固定相制备的主要途径之一。
本文基于以上研究背景，成功制备出三类新型咪唑类HILIC固定相，并对其色谱分离性能与分离机理进行了考察。
本文的主要研究内容如下：将N-（3-氨基丙基）咪唑键合于3-氯丙基硅胶，得到一种新型氨基咪唑类HILIC固定相（SilprAprImCl），然后通过离子交换成功制备出另外两种具有不同阴离子配位的HILIC固定相（SilprAprImBF4和SilprAprImTf2N），在HILIC 模式下对上述固定相的色谱分离性能进行评测，结果表明：除了1种糖醛酸外，SilprAprImCl可识别包括糖类化合物、核苷和碱基等26种极性化合物。
另外还发现该固定相具有典型的HILIC保留特征。
柱温的变化、阴离子（Cl-，BF4-和Tf2N-）的不同对分析物的保留也均有不同程度的影响。
对实际样品低聚果糖的测试表明该固定相比于商品化氨基柱表现出更好地分离效果，表明了其在寡糖分析方面具有良好的应用潜能。
通过两种方法合成N,N-二甲氨基丙基咪唑，将其键合于3-氯丙基硅胶上，得到一种N,N-二甲基咪唑类离子液体型HILIC固定相（SilprDMAprImCl），在HILIC模式下对该固定相的色谱分离性能进行评测，结果表明：除了胸苷和尿嘧啶未成功分离，SilprDMAprImCl可识别包括糖类化合物、核苷和碱基等24种极性化合物，且同样为典型的HILIC保留特征。
正相色谱和反相色谱的区别
正相色谱和反相色谱的区别色谱属于分析化学领域中不可或缺的工具，其可以对复杂的混合物进行分离，从而获得单一的或纯净的化合物。
而在色谱技术中，正相色谱和反相色谱作为两种常用的方法，其原理和应用各有不同。
本文将从原理、特点、优缺点、应用等方面介绍正相色谱和反相色谱的区别。
原理在正相色谱中，静相为极性较强的定向极性固体或涂层，流动相为非极性液体或少数非极性气体。
由于相对静电性的不同，试样的成分在固液界面上会出现分配作用，进而以肉眼看不见的速度分离。
相反，反相色谱中静相为非极性或弱极性的液体或固体，流动相为极性液体。
因此，分离过程与正相色谱完全相反，即在固液界面上，试样成分会与流动相发生分配，进而实现分离。
特点1.正相色谱适合处理极性分子，而反相色谱适用于处理非极性或弱极性分子。
2.正相色谱静相为极性材料，流动相为非极性液体，分离原理为亲水性（极性物质）与非极性相互作用，因此也被称为亲水色谱；反相色谱中静相为非极性固体表面或高度迁移的液态表面，流动相为极性液体，分离原理为疏水性（非极性物质）与极性相互作用，因此被称为疏水色谱。
3.由于静相和流动相的不同，正相色谱和反相色谱的色谱行为和分离性能有很大差异。
在正相色谱中，疏水性淋巴排水管的时间较短，各种极性化合物的分离结果较明显。
而在反相色谱中，亲水性透析管的时间较短，各种非极性化合物的分离结果较明显。
4.正相色谱和反相色谱中使用的试剂、色谱条件、检测方法等也存在显著差异，需要根据不同的需求和样品特性进行优化和调整。
优缺点优点：正相色谱较适合含极性物质的分离，在生命科学、药学等领域有广泛应用。
反相色谱则较适合分离不带电荷或带弱电荷的无机离子、非极性化合物等，因此在环境监测、工业化学等领域有较广泛的应用。
缺点：正相色谱通常要求使用极性稳定的流动相，而反相色谱则要求使用相对较非极性的流动相。
因此，正反相色谱之间的分离性能、工作条件和操作难度都有显著差异。
此外，在某些应用中，一些化合物会由于其特殊化学性质而无法在正反相色谱中进行分离。
HILIC色谱柱介绍
亲水作用（HILIC）是近年来色谱领域研究的热点之一。
本文简介了HILIC的起源、定义、分离特点；比较了HILIC和反相色谱（RPLC）的选择特性，讨论了HILIC与质谱联用技术的特点，并对其使用中的进行了总结。
1. HILIC的概念亲水色谱（HILIC）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。
它通过采用强极性固定性，并且结合高比例有机相/低比例水相组成的流动相来实现这一目的。
而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。
2. HILIC的分离机制HILIC的分离机理在目前还存在着争议，主要包括以下三个方面：（1）分配机理（2）离子交换（3）偶极-偶极相互作用。
更多的试验现象则表明HILIC的保留机理包含氢键作用、偶极作用和静电作用等多种次级效应，很难将其区分开来。
影响保留的主要因素普遍认为HILIC保留行为受到多种参数的影响，如固定相的官能团、有机改性剂的含量、流速、柱温、流动相缓冲体系的pH值、缓冲盐的种类和浓度。
影响样品在固定相上的保留行为的最主要因素都是流动相中有机相的比例，例如乙腈的含量的增加会显着增加样品的保留因子。
在HILIC分离模式中，溶剂洗脱能力由弱到强为：四氢呋喃<丙酮<乙腈<异丙醇<乙醇<甲醇<水, 流动相中水是最强的洗脱溶剂。
一般采用乙腈-水体系作为流动相，其中水相的比例为5%-40%以保证其显着的亲水作用。
如图1所示，将流动相中的水相用甲醇、乙醇、异丙醇代替，随着流动相极性的减小，待测物在柱上的保留就会增强。
Figure 1. HILIC retention as a function of polar modifier. 100 mm length ACQUITY UPLC BEH HILIC column. Peaks: 1 = methacrylic acid, 2 = cytosine, 3 = nortriptyline, 4 = nicotinic acid.4. HILIC与RP-HPLC的比较传统的反相色谱（RPLC）对强极性和亲水性的小分子物质的保留和分离能力较弱，通常流动相需要采用高比例的水相才能实现其保留，然而高比例的水相会导致一系列问题，比如固定相的反浸润和ESI-MS灵敏度的下降。
亲水相互作用色谱法
亲水相互作用色谱法亲水相互作用色谱法（Hydrophilic Interaction Chromatography，简称HILIC）是一种用于分离极性化合物的色谱技术。
它是在反相色谱的基础上发展起来的，具有许多优点，如适用于水溶性分析物、对极性官能团的选择性较好、样品制备简单等。
因此，亲水相互作用色谱法在多个领域被广泛应用。
首先，亲水相互作用色谱法在药物分析中具有重要的应用价值。
药物分析通常需要针对丰富的极性官能团进行分析，如羟基、氨基、羧基等。
亲水相互作用色谱法可以有效地分离这些极性官能团，提供准确和可靠的分析结果。
此外，亲水相互作用色谱法还可用于鉴定和测定药物的代谢产物，为药物研发和临床应用提供重要支持。
其次，亲水相互作用色谱法在食品分析中也有广泛的应用。
食品中包含很多极性化合物，如氨基酸、多酚、糖类等。
亲水相互作用色谱法可以高效地分离和定量这些化合物，为食品质量控制和食品安全追溯提供数据支持。
同时，亲水相互作用色谱法还可以用于食品添加剂的分析和检测，确保食品的安全性和合规性。
此外，亲水相互作用色谱法在环境监测领域也得到广泛应用。
环境样品通常含有大量的水溶性有机物，如酚类、羧酸类、亚硝胺类等。
亲水相互作用色谱法可以对这些化合物进行有效的分离和测定，为环境中有害物质的检测和定量提供了一种快速、准确的方法。
同时，亲水相互作用色谱法还可以用于饮用水和水体中微量有机物的分析，保障公众健康和环境安全。
另外，亲水相互作用色谱法在生物分析中也具有重要的应用价值。
许多生物样品如血液、尿液等是水基体，其中含有丰富的极性分子，如氨基酸、糖类、核酸等。
亲水相互作用色谱法可以高效地分离这些分子，并用于生物样品的定量分析和代谢物的鉴定。
此外，亲水相互作用色谱法还可以用于蛋白质的富集和纯化，为蛋白质组学研究提供有力的工具。
总之，亲水相互作用色谱法是一种广泛应用于分析领域的有效技术。
它能够分离和定量极性化合物，具有良好的选择性和灵敏度，适用于多种样品类型。
亲水作用色谱HILIC
亲水作用色谱HILIC亲水作用色谱（Hydrophilic Interaction Chromatography，HILIC）是一种广泛应用于分离和分析水溶性和极性化合物的色谱技术。
相较于传统的反相色谱，HILIC色谱中的固定相具有较高的极性，能够更好地与水溶性化合物发生相互作用，实现它们的分离。
HILIC色谱的原理是基于极性相互作用和水溶性离子交换作用。
在此技术中，流动相通常由水/有机溶剂混合物组成，水作为均相溶剂，有机溶剂中的水分子与固定相上的羟基或氨基等官能团发生相互作用。
这种相互作用可以是静电作用、氢键作用或增强静电作用等。
相比之下，传统的反相色谱通常采用非极性溶剂作为流动相，化合物是通过与非极性碳链上的疏水相互作用分离的。
HILIC色谱的选择固定相的原则是具有较高的极性和较大的表面积。
目前常用的固定相有硅胶、氨基硅胶、糖胶和酰胺硅胶等。
流动相溶剂的组成需要根据目标化合物的特性进行优化选择。
水相的pH值、流速以及有机溶剂含量的改变都会对分离结果产生重要影响。
一般来说，流动相的pH值越接近目标化合物的pKa值，分离效果越好。
HILIC色谱具有许多优势和应用价值。
首先，它能够有效分离极性和水溶性的化合物，包括氨基酸、肽段、核苷酸、酚类、天然产物等。
其次，HILIC色谱对峰形状和分离度的要求相对较低，适用于对样品复杂度要求较高的复杂样品分析。
此外，HILIC色谱还可用于生物样品前处理和中种质标志物的筛选等。
最后，HILIC色谱可以与其他色谱技术如质谱联用，从而进一步提高分析的灵敏度和选择性。
虽然HILIC色谱在水溶性化合物的分离上有诸多优势，但也存在一些挑战和注意事项。
由于流动相中存在水，需要特殊的装置和方法来处理水的吸附和出峰等问题。
此外，流动相中水及其它极性溶剂的挥发性较差，不利于质谱检测。
因此，在HILIC色谱与质谱联用时，需要特殊的接口装置和离子源来处理流动相中的挥发性物质。
总之，亲水作用色谱HILIC是一种有效的色谱技术，适用于水溶性和极性化合物的分离和分析。
亲水作用色谱HILIC实用指南
亲水作用色谱HILIC实用指南亲水作用色谱（Hydrophilic Interaction Chromatography，HILIC）是一种基于样品分子与固定相之间的亲水相互作用的分离技术。
该技术在生命科学、药物分析等领域得到广泛应用。
本文将为您介绍有关HILIC的实用指南。
一、原理与机理HILIC是一种液相色谱技术，其分离机理与反相色谱（RP）相反。
在RP色谱中，采用疏水固定相与亲水样品分子之间的亲和相互作用进行分离，而在HILIC中，采用亲水固定相与亲水样品分子之间的亲和相互作用进行分离。
亲水固定相通常是由硅胶修饰的材料构成，如硅胶、羧甲基硅胶等。
HILIC的机理主要涉及样品溶剂化和静电作用等。
二、样品前处理1.pH调节：在HILIC中，样品的pH值对分离效果有着重要影响。
一般来说，pH值在2-10之间时，HILIC的分离效果较好。
2.溶剂选择：在选择溶剂时，应考虑样品的亲水性。
对于极性较强的样品，可选用含有醇类（如乙醇、异丙醇）的水性溶剂作为流动相。
三、固定相选择在HILIC中，固定相的选择至关重要。
不同类型的固定相可用于分离不同性质的样品。
常用的固定相包括硅胶、羧甲基硅胶、硅胶化学修饰剂等。
根据具体分析需求，选择合适的固定相以提高分离效果。
四、流动相条件1.缓冲液的选择：HILIC常使用含醋酸、磷酸盐等盐酸盐或醋酸盐缓冲液作为流动相。
缓冲液的选择应考虑HILIC的柱效应以及样品的酸碱性质。
2.有机溶剂的比例：有机溶剂的比例对分离效果起着关键作用。
一般来说，有机溶剂的比例在20-90%之间，根据样品性质进行调整。
五、其他注意事项1.流速的选择：流速的选择应根据分析需求和分离效果进行调整。
一般来说，流速较低时，分离效果较好，但分析时间较长。
2.柱温控制：柱温的控制也会影响色谱分离效果。
过高的温度可能导致样品提前达到检测器，而过低的温度可能导致分离不彻底。
3.柱寿命的延长：在使用HILIC柱时，保持合适的pH值，避免有机溶剂与纤维相互作用，可以延长柱的使用寿命。
HILIC
陶佳颐
HILIC
复杂混合成分 如何能将强极性和亲水性的成分分离？ 分离分析和分离制备中应用最为广泛的色谱模式------反相液相色谱(RPLC ) 工作原理：依靠疏水固定相与溶质之间的疏水相互作用 缺点：对强极性化合物的保留很弱，甚至不保留（小分子的极性官能团与流动相 形成偶极矩作用，即溶剂化；与非极性的固定相没有这种作用，小分子停留在流 动相中无法被固定相保留），因此强极性化合物在RPLC 上不能得到很好的分离。 可选：离子交换色谱法( IEC ) 、正相色谱法(NPLC)和亲水作用色谱法(HILIC ) 。 它们可以作为RPLC的补充用于强极性化合物的分离。 2
Figure. Relative order of elution of amino acids from various columns. Tie lines connect the same amino acid. Polyhydroxyethyl A and Polysulfoethyl A: Columns, 20064.6 mm; mobile phase (isocratic), 10 mM TEAP (pH 2.8) containing 80% v/v CH3CN. RPHPLC: Linear AB gradient from water to CH3CN (0.1% TFA in each). SCX: Step gradient of increasing salt and pH. Adapted from Alpert, 1990 [13] with permission.
16
固定相
二、专为HILIC 设计的固定相的发展 1、酰胺固定相
HILIC色谱柱介绍
亲水作用色谱(HＩLIＣ)就是近年来色谱领域研究得热点之一。
本文简介了HＩＬIC得起源、定义、分离特点；比较了ＨIＬIC与反相色谱（RＰＬC）得选择特性，讨论了HILIC与质谱联用技术得特点,并对其使用中得注意事项进行了总结.ﻫ1、HIＬIC得概念亲水色谱（ＨILIＣ)就是一种用来改善在反相色谱中保留较差得强极性物质保留行为得色谱技术。
它通过采用强极性固定性,并且结合高比例有机相/低比例水相组成得流动相来实现这一目得.而这样得流动相组成尤其有利于提高电喷雾离子化质谱（EＳI-MS）得灵敏度。
ﻫ２、HＩLIC得分离机制ﻫHＩLIＣ得分离机理在目前还存在着争议,主要包括以下三个方面：（1）分配机理（2）离子交换(3)偶极—偶极相互作用。
更多得试验现象则表明HIＬIＣ得保留机理包含氢键作用、偶极作用与静电作用等多种次级效应，很难将其区分开来.３、ＨILIＣ影响保留得主要因素普遍认为ＨILIC保留行为受到多种参数得影响，如固定相得官能团、有机改性剂得含量、流速、柱温、流动相缓冲体系得pH值、缓冲盐得种类与浓度。
影响样品在固定相上得保留行为得最主要因素都就是流动相中有机相得比例，例如乙腈得含量得增加会显著增加样品得保留因子。
在ＨILＩC分离模式中,溶剂洗脱能力由弱到强为:四氢呋喃＜丙酮<乙腈〈异丙醇<乙醇<甲醇＜水，流动相中水就是最强得洗脱溶剂。
一般采用乙腈—水体系作为流动相,其中水相得比例为5％-40％以保证其显著得亲水作用.如图1所示,将流动相中得水相用甲醇、乙醇、异丙醇代替，随着流动相极性得减小,待测物在柱上得保留就会增强。
Figure１、ＨILＩC ｒｅtenｔion as aｆｕｎｃtｉoｎof polar ｍodｉfier、１00 ｍm lenｇｔh AＣQＵＩTY UPLC BEH HILICｃolｕmｎ、Peakｓ：1= metｈacｒyl ｉc acｉd, 2 = cｙｔosinｅ，3 = nortripｔｙlｉne, 4 = nｉｃｏtinｉcａcid、4、HILIC与RP－ＨPＬC得比较ﻫ传统得反相色谱（RPLＣ）对强极性与亲水性得小分子物质得保留与分离能力较弱，通常流动相需要采用高比例得水相才能实现其保留,然而高比例得水相会导致一系列问题，比如固定相得反浸润与ＥＳI－MＳ灵敏度得下降。
聚合物基质亲水性相互作用(HILIC)色谱柱(HILICpak)
Column Eluent
5
10
15
17
有机磺酸的LC/MS/MS分析
1
泛酸和维生素C的LC/MS分析
样品 : 5µL 0.01µM each (in H2O/CH3CN=1/3) 1. 牛磺酸 (Taurine) 2. 牛黄胆酸 (Taurocholic acid)
1
样品 : 100ng/mL each, 10µL 1. 维生素 B5 (Vitamin B5) ( 泛酸 (Pantothenic acid) ) 2. 维生素 C (Vitamin C) ( 抗坏血酸 (Ascorbic acid) )
R2 NH2 NH2 OH OH
R3 NH2 NH2 OH NH2
2 3
N N R3
1 2 3
R2
N
4
3
4
0
5
10
15 min
0
5
10
15
20 min
Column : Eluent : Flow rate : Detector : Column temp. :
Shodex HILICpak VG-50 4E H2O/CH3CN/CH3OH=5/75/20 1.0mL/min RI 40˚C
果糖 (Fructose), 甘露糖 (Mannose), 葡萄糖 (Glucose)
葡萄糖胺 (Glucosamine)
蔗糖 (Sucrose) + 乳糖 (Lactose)
麦芽糖 (Maltose) 棉子糖 (Raffinose) 半乳糖醛酸
(Galacturonic acid)
: Shodex HILICpak VG-50 2D : (A); 0.5% NH3 aq./(B); CH3CN Linear gradient (High pressure); (B%) 80% (0 to 2min) 80% to 10% (2 to 12min) 10% (12 to 15min) 80% (15 to 20min) Flow rate : 0.2mL/min Detector : ESI-MS (SIM) Column temp. : 40˚C
亲水作用色谱
HILIC在环境污染化学研究中的应用 近几年HILIC作为污染物及其降解产物的 分析方法还用于污染物的发生起源、 迁移转化及降解机理等研究。研究发 现，移动源污染物排放与高相对分子 质量的羧酸尤其是芳香酸有关，生物 质燃烧与羧酸及糖类物质有关，二次 有机气溶胶与测得的类似于腐殖质物 质总量有关，而有机硫酸盐与气溶胶 来源无关，呈现独特的趋势。
HILIC主要缺点：
1、乙腈昂贵，耗费量大； 2、柱平衡时间长； 3、一些化合物在高含量有机溶剂中的溶解度 低而产生沉淀； 4、与RPLC相比，峰形差。
HILIC 在环境分析中的应用
目前为止，HILIC-MS(MS/MS)在环境领域中 的应用主要为水样分析，包括医院废水、 城市污水、污水处理厂废水、地表水及饮 用水等，涉及的污染物种类主要有农药、 PPCPs、滥用药（如咖啡因等）、表面活 性剂、有机酸等。
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展望
HILIC在色谱实验室是一个非常有用的技术， 这点可以通过HILIC应用的急剧增长及商品 化的各种HILIC色谱柱说明。随着HILIC填 料的不断发展及环境样品中强极性和亲水 性污染物分析任务的增加，可以预见HILIC 在环境科学领域有更广阔的应用空间。
参考文献：郭亚丽、袁琴、李瑞萍、黄应平， 亲水作用色谱及其在环境分析中的应用进展， 色谱，2012
在HILIC模式中：
固定相：强亲水性的极性吸附剂（如未键 合硅胶及氨基、二醇基等键合硅胶） 流动相：水相缓冲液（体积分数一般小于 40%）及与水互溶的极性有机溶剂（通常为 乙腈）。
正相色谱（NPLC）与HILIC的比较
正相色谱： 固定相：极性； 流动相：非极性溶剂（如正己烷、氯仿、二 氯甲烷等）。 局限：非极性的流动相溶剂相当昂贵，有毒， 对环境不友好，而且极性和亲水性化合物 在这些溶剂中的溶解性差。
亲水作用色谱理论简介
高效液相色谱法按分离机制的不同分为液固吸附色谱法、液液分配色谱法（正相与反相）、离子交换色谱法、离子对色谱法及分子排阻色谱法。
1．液固色谱法使用固体吸附剂，被分离组分在色谱柱上分离原理是根据固定相对组分吸附力大小不同而分离。
分离过程是一个吸附－解吸附的平衡过程。
常用的吸附剂为硅胶或氧化铝，粒度5~10μM。
适用于分离分子量200~1000的组分，大多数用于非离子型化合物，离子型化合物易产生拖尾。
常用于分离同分异构体。
2．液液色谱法使用将特定的液态物质涂于担体表面，或化学键合于担体表面而形成的固定相，分离原理是根据被分离的组分在流动相和固定相中溶解度不同而分离。
分离过程是一个分配平衡过程。
涂布式固定相应具有良好的惰性；流动相必须预先用固定相饱和，以减少固定相从担体表面流失；温度的变化和不同批号流动相的区别常引起柱子的变化；另外在流动相中存在的固定相也使样品的分离和收集复杂化。
由于涂布式固定相很难避免固定液流失，现在已很少采用。
现在多采用的是化学键合固定相，如C18、C8、氨基柱、氰基柱和苯基柱。
液液色谱法按固定相和流动相的极性不同可分为正相色谱法(NPC)和反相色谱法(RPC)。
正相色谱法采用极性固定相（如聚乙二醇、氨基与腈基键合相）；流动相为相对非极性的疏水性溶剂（烷烃类如正已烷、环已烷），常加入乙醇、异丙醇、四氢呋喃、三氯甲烷等以调节组分的保留时间。
常用于分离中等极性和极性较强的化合物（如酚类、胺类、羰基类及氨基酸类等）。
反相色谱法一般用非极性固定相（如C18、C8）；流动相为水或缓冲液，常加入甲醇、乙腈、异丙醇、丙酮、四氢呋喃等与水互溶的有机溶剂以调节保留时间。
适用于分离非极性和极性较弱的化合物。
RPC在现代液相色谱中应用最为广泛，据统计，它占整个HPLC应用的80%左右。
随着柱填料的快速发展，反相色谱法的应用范围逐渐扩大，现已应用于某些无机样品或易解离样品的分析。
为控制样品在分析过程的解离，常用缓冲液控制流动相的PH值。
液相色谱的分类
液相色谱的分类液相色谱（Liquid Chromatography, LC）是一种色谱技术，在这个技术中，样品混合物是通过一种液体流动相运输的，而分离则是在一个固定相中进行的。
根据不同的分离机制和固定相的性质，液相色谱大致可以分为以下几种类型：1. 正相色谱（Normal Phase Chromatography, NPC）：在正相色谱中，固定相是极性的，而流动相是非极性的。
这种方法中，分子间的极性相互作用起主要作用，极性大的组分在色谱柱上停留时间较长。
2. 反相色谱（Reverse Phase Chromatography, RPC）：这是一种最常用的液相色谱方式。
在反相色谱中，固定相是非极性的，而流动相是极性的。
反相色谱中，非极性或疏水相互作用起主要作用，极性小的组分在色谱柱上停留时间较长。
3. 离子交换色谱（Ion Exchange Chromatography, IEC）：在离子交换色谱中，固定相包含了可以捕获样品离子的带电团。
此方法主要用于分离离子化的样品，如氨基酸、肽段、蛋白质、核酸和离子。
4. 大分子尺寸排阻色谱（Size Exclusion Chromatography, SEC）：也称为凝胶渗透色谱或凝胶过滤色谱。
在这种方法中，色谱柱填充物具有一定大小的孔隙，小分子能进入这些孔隙，而大分子则不能。
因此，大分子组分会首先从色谱柱中洗脱出来，小分子在色谱柱中停留时间较长。
5. 亲水相色谱（Hydrophilic Interaction Chromatography, HILIC）：亲水相色谱是一种相对较新的液相色谱技术，适用于极性化合物的分离。
在HILIC中，极性固定相和相对非极性的流动相一起使用。
该方法结合了反相色谱和正相色谱的优点，可以提供更好的分离效果。
每种液相色谱技术都有其特点和应用领域，可以根据实际需要选择合适的方法。
正相色谱和反相色谱
正相色谱和反相色谱引言正相色谱和反相色谱是两种常用的液相色谱技术，被广泛应用于分析化学、生物化学以及制药等领域。
这两种技术在色谱柱填料和流动相的选择上存在着反向的原理，因此在分离和分析样品时具有不同的特点和优势。
本文将详细介绍正相色谱和反相色谱的原理、应用和比较。
一、正相色谱的原理与应用1. 原理正相色谱是一种以极性填料和非极性流动相进行的色谱技术。
在正相色谱柱中，填料通常是由含有阳离子基团（如羟基、氨基等）的材料组成，这些填料具有较高的极性。
而流动相则是一种非极性溶剂，如烷烃或醚类溶剂。
样品分子在正相色谱柱中通过与填料表面的相互作用来分离。
在非极性流动相的作用下，样品中的较极性分子将与填料表面发生相互作用，滞留时间较长，而较非极性分子则滞留时间较短。
2. 应用正相色谱主要应用于分离和定量分析极性化合物。
由于填料的选择通常是具有阳离子基团的材料，因此它们能与极性化合物发生相互作用，从而实现其分离。
正相色谱在分析生物样品中的极性分子（如氨基酸、核苷酸等）以及天然产物中的极性成分具有广泛的应用。
二、反相色谱的原理与应用1. 原理反相色谱是一种以非极性填料和极性流动相进行的色谱技术。
在反相色谱柱中，填料通常是由疏水性材料组成，如碳链或含有碳链的硅胶材料。
而流动相则是一种极性溶剂，如水-有机溶剂混合物。
样品分子在反相色谱柱中通过与填料表面的相互作用来分离。
在极性流动相的作用下，样品中的非极性分子将与填料表面发生相互作用，滞留时间较长，而极性分子则滞留时间较短。
2. 应用反相色谱广泛应用于定性和定量分析非极性化合物。
由于填料的选择通常是疏水性材料，因此它们能与非极性化合物发生相互作用，实现其分离和分析。
反相色谱在分析药物、农药、环境样品以及石油化工中的非极性化合物具有重要的应用。
三、正相色谱与反相色谱的比较1. 原理对比正相色谱和反相色谱的原理正好相反，在色谱柱填料和流动相的选择上存在着反向的原则。
正相色谱中采用极性填料和非极性流动相，而反相色谱则相反。
亲水作用色谱HILIC实用指南
亲水作用色谱HILIC实用指南亲水作用色谱（Hydrophilic Interaction Liquid Chromatography，HILIC）是一种基于水相和有机相之间的亲水相互作用的色谱技术。
相比于传统的反相色谱，HILIC具有一些独特的优点，如对极性和亲水性化合物的分离选择性较好，对极性官能团敏感，适用于分离极性和离子性化合物等。
以下是HILIC实用指南，详细介绍了HILIC的原理、方法优化、样品准备和常见应用等方面。
一、HILIC原理HILIC是基于极性固定相和亲水性移动相之间的相互作用来实现对样品化合物分离的一种色谱技术。
相比于反相色谱中的疏水固定相和非极性移动相，HILIC中使用的固定相具有较高的极性和亲水性，移动相则是非极性有机溶剂和含水溶液的混合物。
在HILIC中，样品中的化合物首先与亲水性固定相发生强烈的相互作用，然后通过梯度洗脱或改变移动相极性的方法实现化合物的分离。
这种固定相与样品的亲水性相互作用可以增加样品组分之间的分离度和选择性，尤其对于氮、氧和硫等极性官能团的分离具有良好的效果。
二、HILIC方法优化1.移动相优化：常用的HILIC移动相是乙腈和水的混合物，其中乙腈的含量通常在60-90%之间，水的含量根据目标分离和分析目的进行调整。
对于样品的初步试验分析可以根据目标分离的极性化合物进行初始移动相的优化。
2.固定相优化：目前市面上有多种亲水性固定相可供选择，常用的有含亲水性官能团的硅胶、硅胶微球和羧甲基纤维素等。
选择合适的固定相应根据分离目标化合物和分析需求进行选择。
3.样品前处理：对于复杂的样品矩阵，在进行HILIC分析前需要进行样品前处理。
常见的前处理方法包括固相萃取、离子交换、凝胶层析等。
三、样品准备1.溶解样品：将样品溶解在适当的溶剂中，并通过离心或过滤等方法去除杂质，以减少对固定相和仪器的污染。
2.样品浓度：根据仪器的灵敏度和样品的特点，合理调整样品的浓度，以确保在HILIC条件下能够得到明确的色谱峰，并最大限度地避免样品的淡化或浓缩效应。
亲水作用色谱范文
亲水作用色谱范文亲水作用色谱（hydrophilic interaction chromatography，HILIC）是一种常用的色谱技术，适用于水溶性、极性化合物的分离和分析。
相比于传统的反相色谱技术，亲水作用色谱具有更宽的应用范围和更好的保留能力，被广泛用于药物分析、天然产物的分离纯化和化学品的质控等领域。
亲水作用色谱的原理基于样品化合物与色谱固定相（通常是亲水性的硅胶或负载富锂铝石的硅胶）之间的极性相互作用。
在亲水作用色谱中，样品与固定相之间的作用力包括静电作用、氢键作用和范德华力等。
这些相互作用使得样品化合物在色谱系统中的保留时间产生变化，从而实现其分离。
1.更广泛的应用范围：亲水作用色谱适用于各种水溶性和极性化合物的分离和分析，包括药物、天然产物、肽类、糖类等。
特别是对于具有亲水性功能团（如羟基、羧基等）的化合物，亲水作用色谱能够更好地实现其分离。
2.更好的保留能力：亲水作用色谱与传统的反相色谱相比，具有更好的保留能力。
在亲水作用色谱中，极性化合物可以通过与固定相之间的极性相互作用产生更强的保留，从而更好地分离。
此外，亲水作用色谱还能实现复杂样品的分离，并避免样品中组分之间的峰重叠问题。
3.载气适应性强：亲水作用色谱既可以使用常见的有机溶剂作为流动相，也可以使用水作为流动相。
这使得亲水作用色谱可以在反相色谱之外提供另一种分离模式，即在承载气相色谱（GC）中使用气体作为流动相，并实现对水溶性化合物的分离。
亲水作用色谱的操作步骤与其他色谱技术类似。
首先，选择合适的色谱柱和固定相（通常是硅胶柱），并调整流动相的pH值和组成。
然后，将待分离的样品注入进样口，并适当调整流速和检测器参数。
最后，通过梯度洗脱或等温洗脱等方式，实现目标化合物的分离。
亲水作用色谱在药物分析和天然产物的分离纯化等方面有着广泛的应用。
例如，在药物分析领域，亲水作用色谱可以用于药物的含量测定、质量控制和生物样品的代谢产物分析等。
亲水作用色谱
HILIC在环境污染化学研究中的应用 近几年HILIC作为污染物及其降解产物的 分析方法还用于污染物的发生起源、 迁移转化及降解机理等研究。研究发 现，移动源污染物排放与高相对分子 质量的羧酸尤其是芳香酸有关，生物 质燃烧与羧酸及糖类物质有关，二次 有机气溶胶与测得的类似于腐殖质物 质总量有关，而有机硫酸盐与气溶胶 来源无关，呈现独特的趋势。
亲水作用色谱：一种分离极性和亲水性化 合物的液相色谱模式，作为反相液相色谱 的重要补充，近年来受到各个领域的关注 和重视。 优势：流动相组成粘度低、色谱柱渗透性 好、与质谱联用的灵敏度高、反压较低。
王聪 030130152 无机化学
近年来，随着环境中极性和亲水性污染物 的不断被检出，其来源、环境水平、环境 行为及生态毒理效应等方面的研究成为继 持久性有机污染物如多氯联苯、二噁英和 农药等之后国际上环境科学研究的又一热 点，而寻找及开发此类污染物快速可靠的 分析方法是这些研究中的一个中心问题。 反相高效液相色谱（RP-HPLC） 的局限：极性和亲水性化合物难以 保留或灵敏度低等问题。
在HILIC模பைடு நூலகம்中：
固定相：强亲水性的极性吸附剂（如未键 合硅胶及氨基、二醇基等键合硅胶） 流动相：水相缓冲液（体积分数一般小于 40%）及与水互溶的极性有机溶剂（通常为 乙腈）。
正相色谱（NPLC）与HILIC的比较
正相色谱： 固定相：极性； 流动相：非极性溶剂（如正己烷、氯仿、二 氯甲烷等）。 局限：非极性的流动相溶剂相当昂贵，有毒， 对环境不友好，而且极性和亲水性化合物 在这些溶剂中的溶解性差。
展望
HILIC在色谱实验室是一个非常有用的技术， 这点可以通过HILIC应用的急剧增长及商品 化的各种HILIC色谱柱说明。随着HILIC填 料的不断发展及环境样品中强极性和亲水 性污染物分析任务的增加，可以预见HILIC 在环境科学领域有更广阔的应用空间。
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亲水作用（H i l i c）色谱，有时被称为“含水正相色谱”，有时又被称为“反反相色谱”，简单来说，是极性的固定相和极性的流动相组成，参考表1，在固定相方面，看似和正相色谱一样，那么，同一款色谱柱是否既可以用于正相色谱，又可以用于H i l i c色谱？在流动相方面，和反相色谱接近，那两种模式保留行为和流动相对保留的影响规律有什么差异？你对H i l i c色谱是否也疑惑重重？接下来让我们一起揭开亲水作用（H i l i c）色谱的神秘面纱吧。
表1 反相、正相、Hilic色谱对比
一、Hilic简介
1.1流动相
在大多数的Hilic分离中，采用的流动相为含有少量水/缓冲液与有机相混合（典型的是乙腈），水的比例为3%-40%之间。
水的比例不低于3%是由于Hilic色谱的保留机理决定的，普遍认为Hilic色谱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。
当水的比例大于40%时，保
留一般很弱（k≈0）。
1.2固定相
应用于Hilic色谱的固定相有：纯硅胶柱、氨基柱、二醇基柱、酰胺基柱等。
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，最受欢迎；氨基柱，在Hilic 色谱中的应用，特别适合碳水化合物（糖类）分离；二醇基柱，亲水性很好，可以提供不同的选择性。
二、Hilic和正相色谱相比
2.1固定相的区别
同样是Silica，NH2，Diol柱，与用于正相色谱中的色谱柱不同，专为Hilic色谱设计的色谱柱，可以用于水/有机物的流动相中，换句话说，Hilic色谱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。
所以用于正相色谱中的色谱柱，不一定能用于Hilic色谱。
而适用于Hilic色谱的色谱柱，可以用于正相色谱中。
典型案例：
Athena NH2-RP用于糖类分析，CAD检测时，能改善基线噪音。
而国产A/C品牌、进口B品牌氨基柱由于键合相水解，基线噪音大大增加。
图1 几款氨基柱流失性对比
采用电喷雾检测器（CAD），考察了国产A/C品牌、进口B品牌氨基柱和安谱的CNW Athena NH2-RP在乙腈：水（70：30）的条件下的稳定性，结果表明，Athena NH2-RP的流失性更低，稳定性更好，是糖类分析的理想之选。
图2 Athena NH2-RP乳糖分析稳定性测试
Athena NH2-RP 4.6 ×250mm，5μm （LAEQ-462568）测试乳糖，连续进混合标准品，500针后，蔗糖和乳糖的拖尾因子和保留时间稳定，蔗糖的柱效基本保持不变，乳糖的柱效降低6%，Athena NH2-RP色谱柱在含水流动相中分析糖类物质具有优异的稳定性。
2.2应用范围的差异
正相色谱主要用于极性大的脂溶性化合物（图3），而Hilic色谱主要用于极性大的水溶性化合物（参考图2 Athena NH2-RP用于乳糖分析）。
图3 Athena silica硝基苯胺异构体分析
2.3总结
和正相色谱相比，用于Hilic色谱中的Silica/NH2/Diol等色谱柱耐水性更好，Athena NH2-RP在Hilic色谱糖类分析中表现优异。
对于极性强的化合物，如果在正己烷、异丙醇中溶解度较好，推荐用正相色谱，如果在水中溶解度较好，推荐用Hilic色谱。
三、Hilic和反相色谱相比
3.1保留行为差异
极性较强的尿素，在Athena C18-WP (LAEQ-462572)没有保留，而在Athena NH2-RP (LAEQ-462568)可以很好的保留。
和反相色谱相比，Hilic色谱对极性大的水溶性化合物保留能力更强。
3.2流动相中水的洗脱强度
以Athena NH2-RP 4.6 ×250mm，5μm （LAEQ-462568）对糖类物质的分析为例。
乙腈/水（75：25）
1.果糖
2.葡萄糖
3.蔗糖
4.麦芽糖
应用：蜂蜜中国药典2020年版一部P374
乙腈/水（70：30）
1.蔗糖
2.乳糖
应用：乳糖中国药典2020年版四部P690
对比蜂蜜和乳糖应用，采用同一支Athena NH2-RP 4.6 ×250mm，5μm
（LAEQ-462568）色谱柱，流动相从乙腈/水（75：25）变为乙腈/水（70：30）后，蔗糖的出峰时间从14.008min缩短至8.840min，流动相中水相比例增加，目标化合物出峰变早。
我
们知道，反相色谱中，流动相中水相比例增加，目标化合物的出峰会变晚。
在Hilic色谱中，流动相中的水相部分表现为强溶剂，这和传统的反相色谱完全相反。
3.3总结
对于极性大的亲水性化合物，在反相色谱中很难保留，可以用Hilic色谱增加保留。
在反相色谱中，流动相中的水相部分表现为弱溶剂，而在Hilic色谱中，水表现为强溶剂。
四、Hilic色谱总结
Hilic色谱作为正相和反相色谱的补充，采用极性的固定相和流动相，在分析极性强的水溶性化合物中有很大优势。
通常情况，流动相中水相比例为3%-40%，水相比例太高，一方面目标化合物保留太弱，另一方面加快键合相的水解。
固定相的耐水解性要求更高，如Athena NH2-RP在Hilic色谱中特别适合糖类物质的分析，基线噪音小，色谱柱寿命长。
上海安谱实验科技股份有限公司，于1997年组建成立，总部位于上海，目前拥有500多位员工，2018年销售额超过5亿人民币；是中国领先的实验用品供应链管理服务商；目前公司已是集研发、生产与销售以及客户供应链管理为一体的综合性企业；主要产品包括化学试剂、标准品、气相色谱相关耗材、液相色谱相关耗材、样品前处理产品、实验室通用耗材、小型仪器等。