液相色譜柱的填料類型解析：C18、C8、HILIC等如何選擇？
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在液相色譜(LC)分析中，色譜柱的填料類型是決定分離效果的關(guān)鍵因素之一。不同的填料類型適用于不同的樣品性質(zhì)和分析目標(biāo)。然而，面對(duì)C18、C8、HILIC等多種填料類型，許多用戶常常感到困惑：如何選擇最適合自己實(shí)驗(yàn)需求的填料?下面恒譜生液相色譜柱廠家將從填料的化學(xué)性質(zhì)、適用場景、優(yōu)缺點(diǎn)等方面，為您詳細(xì)解析常見的液相色譜柱填料類型，幫助您做出明智的選擇。
一、反相色譜填料：C18、C8
原理：基于疏水性相互作用，極性流動(dòng)相將非極性或弱極性化合物保留在固定相(疏水基團(tuán))上，極性越強(qiáng)的化合物先流出。
應(yīng)用場景：分析中等極性至非極性化合物(如藥物、脂肪酸、芳烴等)。
1. C18(十八烷基硅烷)
疏水性：最強(qiáng)(含 18 個(gè)碳鏈)，保留能力最強(qiáng)。
適用范圍：
非極性化合物：如多環(huán)芳烴、甾體激素。
中等極性化合物：如脂肪酸、藥物分子(需調(diào)節(jié)流動(dòng)相極性)。
示例：分析血液中的脂溶性維生素(維生素 A、D、E)。
優(yōu)點(diǎn)：分離范圍廣，柱效高，穩(wěn)定性好，是反相色譜的首選填料。
缺點(diǎn)：對(duì)強(qiáng)極性化合物保留弱(需衍生化或離子對(duì)試劑)，流動(dòng)相需控制 pH(通常 2-8.避免硅膠基質(zhì)溶解)。
2. C8(辛基硅烷)
疏水性：較弱(含 8 個(gè)碳鏈)，保留能力低于 C18。
適用范圍：
中等極性化合物：如抗生素(青霉素類)、部分糖類衍生物。
需縮短分析時(shí)間的場景：相同條件下，化合物洗脫更快(保留弱)。
示例：分析小分子極性藥物(如利多卡因)。
優(yōu)點(diǎn)：適合分離稍強(qiáng)極性的物質(zhì)，或需減少疏水相互作用的體系(如避免峰拖尾)。
缺點(diǎn)：對(duì)非極性化合物保留不足，適用范圍較 C18 窄。
二、親水作用色譜(HILIC)填料
原理：基于極性相互作用(氫鍵、偶極 – 偶極、靜電作用)，極性固定相保留極性化合物，流動(dòng)相為高比例有機(jī)相(如乙腈)，極性越強(qiáng)的化合物保留越強(qiáng)。
應(yīng)用場景：分析強(qiáng)極性、難溶于水或反相模式下無保留的化合物(如糖類、氨基酸、核苷酸、多肽等)。
HILIC 填料特性
固定相：極性基團(tuán)(如氨基、氰基、二醇基、 zwitterionic 兩性離子基團(tuán))。
流動(dòng)相：高比例有機(jī)相(乙腈為主，含 5%-40% 水相)，常添加緩沖鹽(如甲酸銨)調(diào)節(jié)極性和離子強(qiáng)度。
適用化合物：
強(qiáng)極性小分子：如葡萄糖、果糖、甘油。
帶電極性物質(zhì)：如核苷酸、氨基酸(無需衍生化)。
示例：分析蜂蜜中的糖類組成、血液中的游離氨基酸。
優(yōu)點(diǎn)：無需衍生化，直接分離強(qiáng)極性物質(zhì);與反相色譜互補(bǔ)(反相難保留的物質(zhì)在 HILIC 中有強(qiáng)保留)。
缺點(diǎn)：流動(dòng)相需嚴(yán)格控制水相比例(影響保留重復(fù)性)，有機(jī)相消耗量大。
三、選擇策略：關(guān)鍵因素對(duì)比
| 維度 | C18 | C8 | HILIC |
| 化合物極性 | 中等極性至非極性 | 中等極性 | 強(qiáng)極性 |
| 保留機(jī)制 | 疏水作用 | 疏水作用(較弱) | 親水作用、極性相互作用 |
| 流動(dòng)相體系 | 水-有機(jī)相(甲醇/乙腈) | 水-有機(jī)相(同 C18) | 高有機(jī)相(乙腈)+水相 |
| 典型應(yīng)用 | 藥物、脂溶性物質(zhì) | 中等極性小分子 | 糖類、氨基酸、核苷酸 |
| 峰形優(yōu)化 | 需控制 pH 和有機(jī)相比例 | 適合避免強(qiáng)疏水保留導(dǎo)致的拖尾 | 需調(diào)節(jié)水相比例和緩沖鹽 |
| 互補(bǔ)性 | 與 HILIC 形成極性分析全覆蓋 | / | 補(bǔ)充反相色譜的不足 |
四、實(shí)戰(zhàn)選擇建議
優(yōu)先嘗試反相色譜(C18/C8)：
若化合物溶于水或極性溶劑，且在反相條件下有適當(dāng)保留(出峰時(shí)間 5-30 分鐘)，首選 C18.
若峰拖尾或保留過強(qiáng)，可換用 C8(減少疏水作用)或調(diào)節(jié)流動(dòng)相(如增加水相比例、加入離子對(duì)試劑)。
強(qiáng)極性化合物選 HILIC：
若化合物在反相條件下不保留(與溶劑峰同時(shí)出峰)，或需避免衍生化(如復(fù)雜樣品中的糖類)，選擇 HILIC。
注意：HILIC 流動(dòng)相需高比例有機(jī)相，需確保樣品在該體系中溶解。
其他特殊需求：
極性與疏水混合體系：可嘗試反相色譜搭配極性改性劑(如四氫呋喃)，或梯度洗脫(從高有機(jī)相到高水相)。
手性分離：需專用手性填料(如多糖衍生物)，與 C18/C8/HILIC 原理不同。
五、示例對(duì)比：不同填料的分離效果
分析對(duì)象：極性藥物(A)和非極性雜質(zhì)(B)的混合物。
C18 柱：B 保留強(qiáng)(后出峰)，A 保留弱(先出峰)，適合分離兩者。
HILIC 柱：A 保留強(qiáng)(后出峰)，B 不保留(先出峰)，若需檢測 A 中的痕量 B，HILIC 可能更高效(B 先洗脫，避免主峰掩蓋)。
五、示例對(duì)比：不同填料的分離效果
分析對(duì)象：極性藥物(A)和非極性雜質(zhì)(B)的混合物。
C18 柱：B 保留強(qiáng)(后出峰)，A 保留弱(先出峰)，適合分離兩者。
HILIC 柱：A 保留強(qiáng)(后出峰)，B 不保留(先出峰)，若需檢測 A 中的痕量 B，HILIC 可能更高效(B 先洗脫，避免主峰掩蓋)。? ??
六、色譜柱特性
C18：反相色譜的 “萬能柱”，適合大多數(shù)中等極性至非極性物質(zhì)。
C8：用于需減少疏水保留的中等極性體系(如快速分析或峰形優(yōu)化)。
HILIC：強(qiáng)極性物質(zhì)的 “專屬柱”，避免衍生化，與反相形成互補(bǔ)。
選擇時(shí)需結(jié)合化合物極性、溶解性、檢測目的及儀器兼容性，必要時(shí)通過實(shí)驗(yàn)優(yōu)化流動(dòng)相條件。
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發(fā)布于: 2025-02-07