分離度方程式可以確定影響分離度的參數(shù):柱效(N)、容量因子(k)和選擇性(α)。
在過(guò)去幾年里,柱效和使用超高效色譜柱(被稱為“UHPLC”色譜柱)作為實(shí)現(xiàn)分離目標(biāo)的手段已得到了極大的重視。
UHPLC已通過(guò)更快速的分離和更快速的方法開(kāi)發(fā)提高實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)力來(lái)證明了其價(jià)值。
然而,選擇性往往被忽視,且其重要性也被強(qiáng)調(diào)柱效所掩蓋。這是令人遺憾的。
在影響分離度的三個(gè)參數(shù)中,選擇性是最為重要的。
(參見(jiàn)圖1)通過(guò)利用柱效和選擇性,通??梢詫?shí)現(xiàn)更好和更快的分離。
圖 1:N、α和k對(duì)分離度(Rs)的影響
提高N,α或k可以提高分離度(Rs)。
然而,從這些圖中可以看出,隨著N或k值的提高,對(duì)分離度的改善效果也逐漸降低。
另一方面,提高選擇性(α)則沒(méi)有這個(gè)問(wèn)題,因此其成為開(kāi)發(fā)分離方法時(shí)的最佳優(yōu)化變量。
在反相色譜中,固定相與分析物之間存在多種相互作用的機(jī)制,這可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)分離。
這些相互作用機(jī)制包括:疏水性結(jié)合、π-π、氫鍵、偶極-偶極和形狀選擇性。
不同類型的鍵合相將提供其中一種或多種相互作用機(jī)制。表1列出了ACE鍵合相和每種可能的主要相互作用機(jī)制,這取決于分析物和流動(dòng)相條件。
表1: 比較不同鍵合相的分離機(jī)制/相互作用
ACE 鍵合相 |
疏水性結(jié)合 |
π–π |
氫鍵結(jié)合 |
偶極-偶極 |
形狀選擇性 |
C18 |
強(qiáng) |
無(wú) |
無(wú) |
無(wú) |
弱 |
C18-HL |
極強(qiáng) |
無(wú) |
無(wú) |
無(wú) |
弱 |
C18-AR |
強(qiáng) |
強(qiáng) |
中等 |
中等 |
中等 |
C18-PFP |
強(qiáng) |
強(qiáng) |
強(qiáng) |
強(qiáng) |
強(qiáng) |
AQ |
中等 |
無(wú) |
中等 |
弱 |
無(wú) |
C8 |
中等 |
無(wú) |
無(wú) |
無(wú) |
無(wú) |
C4 |
弱 |
無(wú) |
無(wú) |
無(wú) |
無(wú) |
苯基 |
中等 |
強(qiáng) |
弱 |
中等 |
弱 |
CN |
弱 |
無(wú) |
弱 |
強(qiáng) |
無(wú) |
利用鍵合相的選擇性實(shí)現(xiàn)更好的分離。
圖2表明了兩種ACE鍵合相即C18-AR與苯基之間的選擇性差異。
盡管兩種鍵合相提供了強(qiáng)π-π和偶極-偶極相互作用的可能性,但是在其它可能的相互作用機(jī)制(特別是疏水性結(jié)合)的強(qiáng)度方面,它們存在顯著差異。
C18-AR可能具有其它不同的分離機(jī)制,可以為復(fù)雜的混合物帶來(lái)更好的分離效果。對(duì)于其他混合物,可能不是這種情況,這是ACE鍵合相的優(yōu)勢(shì)。
當(dāng)開(kāi)發(fā)分離方法時(shí),ACE鍵合相可以提供各種可供選擇的重要保留機(jī)制。
非常強(qiáng)大且獨(dú)特的C18-AR和C18-PFP相只有在ACE和ACE Excel色譜柱中可以獲得。
通過(guò)利用柱效和選擇性,可以實(shí)現(xiàn)更好的分離。
圖 2:C18-AR與苯基相之間選擇性差異的比較
色譜柱尺寸: 50 x 2.1 mm, 3 μm
流動(dòng)相:
A= 20mM KH2PO4,pH 2.7(溶于水中);
B= 20mM KH2PO4,pH 2.7(溶于甲醇/水中:65:35, v/v)
流速: 0.6 mL/min
溫度: 60 ℃
檢測(cè): UV 214 nm
梯度: 5分鐘內(nèi)從3至100%B,并持續(xù)1分鐘。
樣品:
1. 甲硝唑
2. 3-羥基苯甲酸
3. 苯酚
4. 苯甲醇
5. 咖啡因
6. 水楊酸
7. 喹喔啉
8. 苯甲酸
9. 奎寧
10. 非那西丁
11. 1,4-二硝基苯
12. 1,3,5-三硝基苯
13. 呋塞米
14. 1,3,5 -三甲氧基苯
15. 吡羅昔康
16. 卡維地洛
17. 苯甲酸乙酯
18. 去甲替林
C18-AR相的疏水性更大,這可以為色譜峰對(duì)(13,14)和(15,17)提供更多的保留值和更佳的選擇性。還要注意C18-AR與苯基相的洗脫順序有很多變化。
圖3給出了鍵合相選擇能力的另一實(shí)例。
一個(gè)分離是用C18鍵合相的UHPLC色譜柱完成,另一個(gè)分離是用C18-PFP鍵合相的UHPLC色譜柱完成。
C18-PFP鍵合相提供的額外分離機(jī)制,使得總體分離效果更佳出色。
圖 3:ACE Excel可以獲得卓越的分離度和峰形:藥物及其相關(guān)物質(zhì)的UHPLC結(jié)果
條件
色譜柱尺寸:50 x 2.1mm
流動(dòng)相:
A = 5mM甲酸(溶于水中)
B = 5mM甲酸(溶于甲醇中)
梯度:5分鐘內(nèi)從3至100%B
流速:0.6 mL/min
溫度:40 ℃
檢測(cè):UV 254 nm
樣品
1. 對(duì)乙酰氨基酚
2. 氫氯噻嗪
3. 甲基苯基亞砜
4. 甲基苯砜
在C18 UHPLC色譜柱和C18-PFP色譜柱上同樣快速地產(chǎn)生色譜圖。
然而,C18-PFP色譜柱可以為色譜峰對(duì)(13,14)和(15,17)提供更佳的選擇性,因此能夠提供優(yōu)越的總體分離性能。