ace hilic法开发平台和工作实例
图17显示了hilic方法开发的流程图。
一般方法是:收集分析物相关的信息(如果已知的话),针对三个ace hilic相(用三款不同的ace hilic色谱柱在不同的ph洗脱液条件下)执行梯度或等度hilic筛选实验(取决于样本分析物的亲水性范围),然后再优化色谱法以达到可接受的hilic法。
表1中列出了ace hilic筛选条件。
这些设计旨在探索广泛的选择性范围,以及为达到所需分离提供一个良好的起点。
图17
ace hilic 方法开发流程图
表1
ace hilic筛选实验的条件
参数 备注
色谱柱
ace hilic-a, ace hilic-b and ace hilic-n, 150 x 4.6 mm, 5 µm
梯度流动相
a:10 mm甲酸铵(溶于mecn/h2o中)(94:6 v/v)
b:10 mm甲酸铵(溶于mecn/h2o中)(50:50 v/v)甲酸铵的ph值为:3.0、4.7或6.0.
梯度筛选
时间 %b
0
0
15
100
20
100
21
0
41
0
等度流动相
10 mm甲酸铵(溶于mecn/h2o中)(90:10 v/v)甲酸铵的ph值为:3.0、4.7或6.0.
流速
1.5 ml/min
温度
25 °c
检测
取决于样本(视样品而定)
ace hilic色谱柱保存方法
使用之后,ace hilic色谱柱应使用体积比为7:3的乙腈和水进行冲洗,清除掉所有的缓冲盐。
然后,使用100%的异丙醇、以更低的流速进行冲洗,以便贮存。应往回拧紧色谱柱端盖(拧紧色谱柱端盖),并将色谱柱放回盒内。
每次分析运行之后,除非第二天要使用,否则建议采用密闭法(按*保存的方法)清洗色谱柱,然后用异丙醇冲洗。
实例1 – 咖啡茵和相关化合物
方法开发中所需的咖啡茵和四种相关化合物(*、*、次黄嘌呤和黄嘌呤)这些化合物都是极性的中性物质,其中负log p值表示合理的亲水性(log p为负值明确的表明其亲水性),因此适用于hilic(图18)。
图18
咖啡茵和相关物质的结构和log p数据
咖啡茵和相关化合物在ph为3-6的情况下不可电离,因此洗脱剂的ph几乎不会直接影响分子。
为此,选择ph 3.0和4.7。
固定相会受洗脱剂ph变化的影响,这可能是有利的一面。
固定相的电离变化将影响粒子周围的水合层,这会影响分析物分散到相中(分配在固定相上)或形成氢键的程度。
因此,在ph3.0和ph4.7的情况下对三个固定相进行筛选,结果如图19中所示。
新的ace hilic色谱柱使用60倍柱体积相互平衡(平衡),以在粒子周围形成水合层。表1中显示了流动相、梯度和温度。
筛选结果显示:三个固定相与两个ph值之间观察到一些选择性差异(三个固定相在两个ph值下的筛选结果可以看出彼此间具有选择性的差异)。
基于筛选数据的有效分离是针对ph为3.0下的(ph为3.0下的)ace hilic-n相。
这些数据选择(选定这些条件)用于进一步优化。
图19
ace hilic色谱柱的梯度筛选
条件如表1中所述,275nm条件下的检测除外。进样25mg/ml的咖啡茵混合物2μl(使用ph3.0和ph4.7的甲酸铵,以0.5%w/w的比例混合相关物质和mecn/h2o(90:10 v/v))
样本:
1) 咖啡茵
2) *
3) *
4) 黄嘌呤
5) 次黄嘌呤
较早洗脱峰的保留窗口(时间段)非常窄,这表示:等度hilic可用于分离分析物。(等度方式的hilic可以被用于分离这些化合物)10mm甲酸铵,ph3.0(溶于mecn/h2o中)(94:6 v/v)被选为等度条件(图20)。
在这些条件下,峰4和5要保留得更多(好),但峰2和3仍未解析出(被分离)。
根据梯度运行的结果,乙腈含量更高似乎不会提高峰2和3的解析度(高的乙腈含量没有提高2与3峰的分离度),所以梯度hilic分析得到改善(所以梯度分析是对混合物分离有更合适的,温度将被研究),从而开发出终方法,如图21所示。
图20
ace hilic-n相中咖啡茵和相关化合物的等度分析
ace hilic-n相中咖啡茵和相关化合物的等度分析
色谱柱:ace 5 hilic-n,
150 x 4.6 mm
流动相:10 mm甲酸铵,ph3.0(溶于mecn/h2o中)(94:6 v/v)
流速:1.5 ml/min
温度:25 °c
检测:uv, 275 nm
进样:2 μl
样本:
1) 咖啡茵
2) *
3) *
4) 黄嘌呤
5) 次黄嘌呤
温度的降低会提高*与*之间的解析度(分离度),因此,终方法(图21)被认为适合其用途。
图21
终开发方法:
色谱柱:ace 5 hilic-n,150 x 4.6 mm
流动相:a = 10mm甲酸铵(ph3.0)溶于mecn/h2o中(96:4 v/v)中 b = 10mm甲酸铵(ph3.0)溶于mecn/h2o(1:1 v/v)中
梯度:0-100%b在15分钟内,100%b持续5分钟,下一次进样维持在起始条件20分钟
流速:1.5 ml/min
温度:15 °c
检测:275 nm
进样:2 μl
实例2 – 肌酸和肌酐
肌酸(图22)是使用*和*合成的氨基酸。
它在为体内细胞提供能量方面起着重要作用(在体内主要用于为细胞供能),并形成(生成)副产品肌酐。测定血液中的肌酐,确定肾功能是否正常,其中肌酐水平的增加表示肾可能不会*过滤废物。(升高表明肾的过滤废物的功能有所降低)
图22
结构和log p肌酸和肌酐数据
图23
使用ph为3.0、4.7和6.0的甲酸铵对ace hilic范围的等度筛选对比
样本:
1) 肌酐
2) 肌酸
在三种ph值条件下,利用等度条件对三个hilic固定相的两种分析物进行筛选。
结果表明:肌酐在三个ace hilic相中被适当地保留,但由于过度保留的原因,肌酸在合理的时间内没有洗脱。
根据图17中的流程图,过度保留窗口表示梯度(宽时间段表明梯度方法)可能更适宜。
图24
ace hilic-a相下的终方法
ace hilic-a在ph3.0下选择,进行梯度分析。
标准梯度在10分钟内析出两种目标分析物,并且解析度很高(分离度很高)(数据未显示)。因此,这使得梯度时间进一步减少(这种情况下可以使梯度运行时间进一步减少),从而缩短了整体运行时间。
终方法如图24中所示。
色谱柱:150 x 4.6 mm, 5 μm
流动相:
a:2 mm甲酸铵(ph3.0)溶于mecn/h2o(90:10 v/v)中
b: 2 mm甲酸铵(ph3.0)溶于mecn/h2o(50:50 v/v)中
梯度:5-55%b,在10分钟内
流速:1.5 ml/min
检测:230 nm
进样:5 μl
样本:
1) 肌酐
2) 肌酸
结论
hilic是一种用于多用途的极性分析物色谱分析法(对于极性化合物来说是一种通用的色谱分析模式)。
这种方法比较复杂,但如果遵循简单规则,则可实现可再现的hilic方法(hilic方法是可以重现性的)。
三个ace hilic相(固定相)设计用于hilic方法开发期间研究选择性,并尽可能快地提供实现所需分离的选项。
ace hilic方法验证协议(规程)已成功用于开发一系列的hilic方法,应为hilic方法开发活动提供一种结构化的方法。