亲水作用色谱

亲水作用色谱（HILIC）在体内药物分析中

的研究进展

姓名: 李沙沙学号： 201212282939

专业：药剂导师赵永星

亲水作用色谱（HILIC）在体内药物分析中的研究进展

摘要近年来亲水作用色谱（HILIC）成为色谱领域研究的热点之一。亲水作

用色谱是一种结合亲水固定相与极性有机溶剂-水体系流动相的色谱分离技术，对反相作用色谱中难以保留的极性化合物能够实现有效分离。本文简要介绍了HILIC的分离机制，固定相，联用技术，并综述了其在体内药物分析中的研究进展。

关键词亲水作用色谱；体内药物分析；分离机制；固定相

Hydrophilic interation charomatography and its Research Development in Biopharmaceutical Analysis

Abstract Hydrophilic interaction chromatography(HILIC) is popular in the analy- sis of hydrophilic solute in recent years. Hydrophilic interaction chromatography(HI LIC) separation system consists of polar stationary phase and mobile phase with high polar organic solvent content and small portion of water phase. It has been shown to be a powerful tool for separating polar analytes which have poor retention on traditi- onal reversed-phase liquid chromatography.This article briefly reviews concept, me- chanism and stationary phase of HILIC, and its recent Research Development in Biopharmaceutical Analysis.

Key words HILIC ; Biopharmaceutical Analysis ; stationary phase ; mechanism

体内药物分析是对体液或组织中药物及其代谢物、生物标记物等进行的定性或定量分析。生物样品成分复杂，因此分析物检测手段的选择成为需要密切关注的问题。反相液相色谱（RPLC）是当前分离分析和分离制备中应用最为广泛的色谱模式，其依靠疏水固定相与溶质之间的疏水相互作用实现弱极性和中等极性化合物的高效分离。生物基质中含有其他多种亲水性组分，包括内源性物质以及外源性物质，当目标化合物在反相色谱保留较弱时，可能会与这些成分发生共洗脱。对强极性化合物的保留很弱，甚至不保留，因此强极性化合物在上不能得到很好的分离。目前，用来分离强极性化合物的液相色谱方法主要有离子交换色谱法（IEC）、正相色谱法（NPLC）和亲水作用色谱法（HILC）。

亲水作用色谱（HILIC）的概念是由Alpert[1]首次提出，它是指采用极性固定相(如硅胶或衍生硅胶) 和含高浓度极性有机溶剂（如乙腈）和低浓度水溶液流动相的色谱模式，具有和反相色谱正交的选择性所使用的流动相与传统反相色谱相似，弱洗脱剂为有机相，强洗脱剂为水相，可达到与反相色谱相媲美的柱效和

对称峰形，化合物的洗脱顺序则与正相色谱相似，即以亲水性增加的顺序流出，能为亲水性强极性的化合物提供合适的保留，含水的流动相又可显著改善样品的溶HILIC分离系统包括极性固定相和流动相包括高浓度强极性溶剂低浓度和水。HILIC对极性化合物的良好保留和独特选择性，已使其成为体内药物定量分析的重要补充工具。

1. HILIC的分离机制和影响保留的因素

1.1 HILIC的分离机制

Alpert[1]认为，极性样品在HILIC中的保留基于分配机理。但同时指出：导致两相之间发生分配的原因并不清楚，有可能也包含了某些偶极偶极相互作用，并认为弄清保留机理仍需要大量的研究。在后续的研究中，也有人提出保留是基于溶质在固定相上的吸附[2]。而更多的实验现象则表明HILIC的保留机理包含氢键作用、偶极作用和静电作用等多种效应[3]。

1.2影响保留的因素

HILIC分离效果受到多种因素的影响，例如流速、柱温、固定相键合的基团缓冲体系、缓冲盐的种类和浓度等[4]。Guo等[5]以及Qinming等[6]的研究结果表明，尽管不同的固定相填料表现出不同的选择性，但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，例如乙腈含量的增加会显著增加样品的保留因子。此外，在不同的温度下，不同样品在不同固定相上的保留行为变化趋势不一，实际应用时需根据所用的色谱柱作有针对性的调整。不同种类的缓冲盐和浓度对不同样品在HILIC色谱柱上的保留影响也不相同。

2. HILIC的固定相

HILIC固定相的种类繁多,不同HILIC固定相具有不同的选择性和适用范围，而对HILIC 固定相的保留特性缺乏系统的研究，因此选择“合适”的HILIC色谱柱十分困难。目前已有多种商品化HILIC色谱柱面市，其中多数为硅胶基质，也有少数采用聚合物基质，以满足更大范围流动相条件的变化。

2.1 NPLC固定相直接用于HILIC

NPLC使用的极性固定相主要有纯硅胶、氨基键合相、氰基键合相和二醇基键合相等。这些固定相具有较强的极性和亲水性，都能直接用于HILIC。

2.1.1硅胶固定相

美国Water公司还专门推出了硅胶亲水色谱柱，由于硅胶表面没有修饰层，因而硅胶的表面吸附活性、表面结构不均匀性和硅羟基的酸性使色谱峰形和分离重复性产生一定的问题。另外，由于缺乏修饰层的保护，纯硅胶固定相在模式下的使用寿命较短，一般只能进样500次左右[7]。Water公司提出了有机无机杂化硅胶的概念并推出了系列色谱柱，乙基桥杂化硅胶被应用于，其使用寿命比纯硅胶柱有了很大提高[8]。

2.1.2 二醇基键合相和氰基键合相

二醇基键合相和氰基键合相等正相固定相也可以用于HILIC 模式，但同样由于键合相亲水性不足，存在着溶质保留时间较短的问题[9]。