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【應(yīng)用】HILIC親水色譜的應(yīng)用場(chǎng)景

步琦 2025-07-24 | 閱讀：850

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瑞士步琦

HILIC親水色譜的應(yīng)用場(chǎng)景

色譜應(yīng)用

簡(jiǎn)介

當(dāng)我們面對(duì)一些實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，潛意識(shí)里總是更傾向于用自己非常熟悉的某種方式或方法并嘗試進(jìn)行稍微調(diào)整就可以讓它適用于當(dāng)前面對(duì)的所有應(yīng)用研究。但這就像是說(shuō)，您擁有一把切菜非常好用的刀并不意味著它是鋸木的最佳方法。今天給您再介紹一種分離方法：親水相互作用色譜（HILIC）。

HILIC 是分離高極性化合物的理想選擇

高極性化合物通常不能用我們熟知的典型色譜柱分離，即正相色譜（NP）或反相色譜(RP)。在正相色譜當(dāng)中，由于化合物本身相對(duì)極性固定相來(lái)說(shuō)過(guò)于粘稠，所以會(huì)導(dǎo)致洗脫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。而高極性化合物的特點(diǎn)是在水性流動(dòng)相中具有良好的溶解性，并且與典型的NP所用溶劑不兼容。而即使使用 NP 體系，高極性化合物卻幾乎不與非或弱極性的固定相進(jìn)行相互作用，最終與溶劑前沿一起被洗脫，達(dá)不到分離的目的。

每當(dāng)遇到這種情況的時(shí)候，就是 HILIC 的 Showtime！它的分離往往發(fā)生在極性固定相且可使用水的反相溶劑條件下。在這種情況下，與無(wú)水的流動(dòng)相相比，含水流動(dòng)相在極性固定相的表面形成了富水層。梯度洗脫從低極性有機(jī)溶劑開(kāi)始，通過(guò)增加極性水的比例來(lái)洗脫極性化合物。

在正相色譜中固定相具有更高的極性，在反相色譜中流動(dòng)相通常由水與有機(jī)溶劑組成，而水則是色譜常用流動(dòng)相體系當(dāng)中使用的最強(qiáng)極性洗脫劑。因此，HILIC 結(jié)合了正相色譜的固定相與反相色譜的流動(dòng)相的特點(diǎn)來(lái)專(zhuān)門(mén)“對(duì)付”高極性化合物。簡(jiǎn)單總結(jié)就是：HILIC 采用反相色譜流動(dòng)相體系，而按照正相色譜順序出峰。

盡管 HILIC 的混合模式機(jī)制至今仍在研究中，但主要的保留機(jī)制被認(rèn)為是化合物在富含有機(jī)物的流動(dòng)相和后來(lái)的富含水的流動(dòng)相之間的分配。除此之外，還包括其他相互作用，如氫鍵、靜電相互作用和偶極-偶極相互作用都有助于 HILIC 分離：

如果您對(duì) HILIC 色譜也感到躍躍欲試的話(huà)，我推薦您使用乙腈，因?yàn)樗c水具有良好的互溶性以及良好的 HILIC 保留和低粘度。當(dāng)然，您也可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)具體情況選擇其他有機(jī)溶劑。

HILIC 中的相對(duì)溶劑強(qiáng)度如下：

丙酮 < 丙醇 < 乙腈 < 乙醇 < 二惡烷 < DMF ~甲醇 < 水

就您的色譜固定相而言，任何極性相均可用于 HILIC 分離。例如：

固定相類(lèi)型	固定相示例	固定相相組成	適用應(yīng)用	保留機(jī)制
中性	二醇；酰胺	極性官能團(tuán)，如：酰胺、天冬酰胺、二醇、交聯(lián)二醇、氰基和環(huán)糊精	親水化合物和混有中性、陰離子、陽(yáng)離子的混合物	親水相互作用；無(wú)靜電相互作用
帶電離子	Slica；氨基丙基相	陰離子或陽(yáng)離子官能團(tuán)	中性極性化合物氨丙基相的伯氨基帶正電荷；因此，它對(duì)陰離子酸性化合物表現(xiàn)出較高親和力。 Slica表面含有pKa為3.5的酸性表面硅烷醇基團(tuán)，這意味著≥3.5pKa的pH值時(shí)，這些基團(tuán)將被離子化，從而使Slica固定相可以作為陽(yáng)離子交換劑，與帶正電荷的堿基相互作用并對(duì)待分析物進(jìn)行保留	來(lái)自陰離子或陽(yáng)離子官能團(tuán)的強(qiáng)靜電相互作用
兩性離子	氨基酸、氨基磺酸	永久帶正電荷（銨）和帶負(fù)電荷（磺酸）的官能團(tuán)	由于它們的親水性和弱離子交換特性，這些固定相適用于分離中性、酸性和堿性分析物以及極性和親水性化合物以及無(wú)機(jī)離子	弱靜電相互作用

結(jié)論

選擇理想 HILIC 固定相的一個(gè)好的原則是，通常來(lái)講中性化合物的親水性低于帶電化合物，而高親水性固定相需要保留它們（例如兩性離子和酰胺固定相）。另一方面，由于靜電引力，帶電化合物在帶電色譜柱上的保留太強(qiáng)，因此中性和兩性離子相提供更好的結(jié)果。

其實(shí)，不管正相色譜、反相色譜還是 HILIC 色譜等，都有其最適合的應(yīng)用領(lǐng)域。即便 HILIC 結(jié)合了正相色譜與反相色譜的部分特征，也不代表其滿(mǎn)足所有應(yīng)用。就如同我們?nèi)粘３燥垥r(shí)，吃面往往用筷子是最簡(jiǎn)單高效的方式；喝湯則是用勺子最佳。實(shí)驗(yàn)亦如此，所以在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中還是要根據(jù)實(shí)際情況選擇最佳純化方式。