离子对试剂

离子对试剂及离子对色谱

1、什么是离子对试剂

离子对试剂是由强亲水离子形成，反作用于样品分子的中性离子对。因此，可用于同时分离带电分子和非带电分子。

2、哪些色谱柱和流动相可选离子对试剂？

一般可适用所有色谱固定相，流动相至少含用乙腈的情况下。当使用长链的离子对试剂时，如：十六烷基硫酸铵或十二烷基硫酸钠，色谱柱将选用反相色谱柱。

3、离子对试剂的适用浓度

短链离子对试剂：5×10-3mol/L；长链离子对试剂：5×10-4mol/L。

4、离子对试剂的选择

离子对试剂的种类和浓度对分离效果都有较大和影响.离子对试剂种类的选择依赖于被分离样品的性质.被分离溶质是强酸或强碱,离子对试剂可以是强酸或强碱,弱碱或强酸,弱酸,如被分离的溶质是弱酸或弱碱,则选用的离子对试剂必须是强碱或强酸.对于溶质结构性质相差较大的混合样品,离子对试剂种类的选择并没有特殊要求.离子对试剂疏水性的差别可以通过调节离子对试剂浓度和有机溶剂浓度获得满意的分离效果.

离子对试剂用于高压液相离子对萃取的液相色谱法分离分析强极性有机酸和有机碱的好方法。广泛应用于生物化学，药物学，和石油化工等领域。

4.1用于酸性化合物

四丁基氢氧化铵（10%水溶液）;四丁基溴化铵 ;十二烷基三甲基氯化铵

4.2用于碱性化合物

戊烷磺酸钠 ;己烷磺酸钠 ;庚烷磺酸钠 ;辛烷磺酸钠 ;癸烷磺酸钠

离子对试剂是高效液相色谱专用试剂，主要分析测试有机碱类离子化合物，代替离子交换法，具有可靠的分离效果。也可用于分析多肽和蛋白质，是制备抗静电聚脂纤维的中间体.

常用离子对试剂:戊烷磺酸钠 CAS:22767-49-3 ;己烷磺酸钠 CAS:2832-45-3 ;庚烷磺酸钠 CAS:22767-50-6 ;辛烷磺酸钠 CAS:5324-84-5 ;癸烷磺酸钠 CAS:13419-61-9。

5、离子对试剂的优点：

在过去，带电荷分析物的色谱分离通过离子抑制（小心调节流动相pH值以使分析物非离子化）来达到。然而，要确定离子抑制状态下的最佳流动相pH值，却往往需要额外的摸索过程。含有一个以上的可离子化成分的样品，通常是不稳定的。离子抑制的局限性导致了一种新的、更普遍适用的方法进行可离子化物质色谱分离的方法：离子对色谱。

离子对色谱由Gordon Schill博士于1973年建立，其方法是将离子性化合物添加到流动相中以促使离子与带电荷分析物形成配对离子。这些试剂由带有可离子化终端的烷基链组成。当在反相条件下用于常见的憎水性HPLC固定相时，离子对试剂可选择性的增加带电荷分析物的保留时间。

尽管离子交换色谱已经成为常见的分离模式，它并非在所有情况下都起作用。较离子交换色谱，离子对色谱的优点在于：

→缓冲液制备简单；

→碳链长度选择众多，可用于增加保留时间、改善分离性质；

→显著缩短分离时间；

→同时分离离子化和非离子化分析物；

→分析结果重现性极好；

→改善峰形

6、关于流动相中加入离子对试剂的问题

问：在流动相中加入如庚烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠等离子对试剂，它是如何增加相关物质的保留性质的？还有，流动相中有这些物质是否对色谱柱有损害，且不易冲干净？盐浓度、pH值对离子对色谱分离情况的调节作用有何影响？

答：流动相中加入离子对试剂后，它可以与被分析物（多为在溶液中带与离子对试剂相反的电荷）结合成离子对而呈电中性，这样非极性就表现出来，从而增加了在反相色谱柱上的保留作用。这种分离模式叫做反相离子对色谱。

常用离子对试剂有两大类：四丁基铵磷酸盐和烷基磺酸的盐类。四丁基铵盐在pH值等于7.5的条件下与强酸和弱酸形成离子对并具有缓冲抑制弱碱的作用；多烷基磺酸盐在pH 值等于3.5的条件下与强碱和弱碱形成离子对并缓冲抑制弱酸离子。

在反相离子对色谱体系中影响流动相对溶质保留和分离作用的因素主要有三个方面，即流动相组成、对离子的浓度、有机改性剂。

反相离子对色谱常用的流动相是以水为主体的缓冲溶液，其pH值对分离的影响最大。因为流动相的酸碱度决定了被分析物的解离状态。从而影响其与对离子的结合程度。因此，改变流动相的pH值是改善分离选择性的有效方法。

对离子的浓度是影响保留的主要因素，增加对离子的浓度可以增加保留作用。

以水为主体的流动相中通常添加极性有机溶剂，如甲醇、乙腈等作为改性剂。其作用是改善缔合分子在两相中的分配，同时对某些化合物，如肽的离子化程度也有影响。在流动相中添加无机盐，如硫酸钠，会改变其选择性和保留时间。

流动相中的盐及对离子的浓度对柱填料寿命有一定的影响，因此使用后应先用水冲洗较长时间。

离子交换色谱体系早先应用在离子样品的HPLC 分析中。最近，使用离子对试剂的反相分离色谱得到了发展和应用。离子样品在流动相中形成离子对，变成电中性。离子对的疏水性越强，其在反相固定相上的保留越大，从而达到样品分离的目的。 酸性样品：

R-COO

_R'4N+R-COO _R'4N+

碱性样品： R-N +H 3+R '-SO 3R-+NH 3-O 3S-R '

紫外和荧光检测器被广泛应用于HPLC 。因此离子对试剂本身必须有很低的紫外吸收和荧光发射，以获得对样品的高灵敏度检测。烷基磺酸钠和季铵盐的紫外吸收最小，因此可以用于HPLC 分析。反之，如果样品只有很低的紫外吸收或荧光发射，利用9,10-二甲氧基蒽-2-磺酸钠作为荧光离子对试剂可以进行高灵敏度的检测。最近，LC-MS 联用得到广泛应用，其中MS 用作HPLC 的检测器。烷基磺酸钠，一种常见的离子对试剂，为非挥发性晶体，因此会产生界面污染的问题。IPC-PFFA 系列由高挥发性离子对试剂组成，可以满足LS-MS 的连续分析而不污染界面。

注：IPC----Ion pair Chromatography(离子对色谱)

PFFA--

— pH 值调到7.5，流动相中加入季铵盐后进行分析。

— 酸性样品与季铵盐结合成电中性离子对，在反相体系中被保留。

— 用于LC-MS 分析酸性样品的离子对试剂为pH7.5的0.5M 水溶液。该溶液用LC 溶剂（乙腈/水或甲醇/水）稀释到5mM 后可以被用作中性流动相。酸性物质在中性条件下离子化，因此更容易形成离子对。

[样例]

1. 当使用0.5mol/L 四丁基磷酸铵

— 该试剂(10mL)用水溶液如甲醇-水稀释到1L 。 (因为该试剂是缓冲体系，所以无需调节pH 值。

2. 当使用四丁基氢氧化铵

— 该试剂12.5mL 用水溶液如甲醇-水稀释到1L 。加入磷酸水溶液（10%）调节

HPLC 用离子对试剂