關(guān)于C18反相分離柱 你可能不知道的那些事
對液相色譜來說,色譜柱是核心。對分離純化來說,一根高效、穩(wěn)定的色譜柱是關(guān)鍵。分離純化不同樣品,需要用到不同的柱子,今天小編想跟大家聊一聊C18反相分離柱。
C18是連接十八烷基碳鏈的反相固定相的總稱。除了常見的硅膠為基質(zhì)外,高聚物小球、氧化鋁、氧化鋯等為基質(zhì)鍵合C18鏈形成的反相固定相,都可以稱為" C18"。C18的種類有很多,常見的硅膠基質(zhì)C18通常被稱為ODS,能在純水下運行的C18則被稱為C18-AQ。
C18反相柱的固定相是非極性固定相,流動相極性大于固定相極性,常用溶劑一般為水和甲醇、乙腈、四氫呋喃、異丙醇等與水互溶的溶劑,適應于分離非極性或弱極性的化合物,其樣品洗脫順序為樣品極性由高到低。
C18反相分離柱應用范圍
C18反相分離柱廣泛應用在天然產(chǎn)物提取、醫(yī)藥合成研發(fā)以及生物制藥等多個方向。如果您的樣品極性偏大、Rf值很近,正相模式無法分開;終產(chǎn)物要求純度98%以上、采用正相模式無法達到;在正相條件存在溶解問題的樣品——以上情況不妨考慮采用反相C18模式進行分離。目前C18柱因其填料鍵合技術(shù)的成熟和出色的分離能力,已成為分離純化研究人員日常接觸最多的反相柱。
C18反相分離柱的主要參數(shù)
C18分離柱的參數(shù)有很多,大致分為四個方面:鍵合相(包括修飾、封端)、填料載體(硅膠純度、填料顆粒類型、粒徑、孔徑)、柱子本身(柱效、柱內(nèi)徑、柱長)和隱藏參數(shù)(比表面積、含碳量等)。無厘頭的小編想挑選以下幾個大家容易忽視的方面進行介紹。
1、碳含量
碳含量即填料中的含碳量,側(cè)面反映C18的修飾程度,對分離效果及目標組分的保留時間起到重要作用。對同類型的填料而言,非極性化合物在含碳量高的柱子上的保留要大于低碳含量的柱子,碳鏈增長了,也增加了鍵合相的非極性作用面積。不同的鍵合工藝決定了C18的碳含量,一般市面上C18碳含量在17-22%不等,也有些特殊C18的碳含量超過22%和低于14%的C18填料。大多數(shù)樣品選擇普通碳含量的C18就可以解決。含碳量也不是越多越好,要根據(jù)樣品性質(zhì)和純化需要去挑選不同碳含量的C18,例如極性較大的化合物在碳含量高的C18保留情況不如含碳量低的C18。
2、基質(zhì)形態(tài)、粒徑、孔徑
硅膠基質(zhì)形態(tài)通?梢苑譃闊o定形和球形兩種。無定形C18因其性價比高,可作為初步純化的首選。而球形C18的顆粒均一性好,柱效更高,分離度更好,但相對價格可能稍高,可作為精細純化的選擇。
目前市場上可供選擇的填料粒徑有很多,中低壓制備一般為了增大上樣量、增加流速、減小壓力選用大粒徑填料;因為能達到較高的柱效,所以小粒徑填料更適用于高效液相或高壓制備。硅膠的孔徑在選擇填料時也應充分的考慮,分子量低于5000 Da時選擇孔徑(80-120Å),而對于蛋白大分子分子量20000Da左右左要選擇大孔徑(300Å),分子量大于20000Da的樣品,通常不考慮C18分離模式,選用SEC等模式分離。
3、封端
載體硅膠上的硅羥基大部分都會參與鍵合反應,但是卻不能反應完全,會有一些硅羥基裸露在外面。這些硅羥基會與極性組分起作用,使色譜峰拖尾,降低柱效。為了減少游離的硅羥基,會采用鍵合小分子的硅烷與之反應,這種叫做封端。一般采用封端技術(shù)的色譜柱,具有較高的重現(xiàn)性及耐久性,對于大多數(shù)的化合物都能有很好的分離能力。
C18反相分離柱使用中影響因素
根據(jù)樣品情況選定C18反相分離柱,我們要通過改變流動相的組成或溶劑強度來改善樣品的分離度、選擇性或保留時間。
反相C18分離中,水能與許多有機溶劑混合,如水-甲醇、水-乙腈、水-四氫呋喃等,對不同的樣品分離結(jié)果也千差萬別。在流動相中加入適當?shù)母牧紕┤缛野坊蛞宜幔梢砸种乒枘z表面殘留的硅羥基的酸性,從而減少對酸或堿性組分的保留,減少拖尾;且調(diào)節(jié)流動相的PH,對酸性或堿性組分的選擇性有很大改變。對于酸性組分來說,當流動相的PH<7時,會增加在色譜柱上的保留時間;對于堿性樣品來說,當流動相的PH≥7時,堿性組分為游離型(RNH2),極性小、保留時間增長、在固定相與流動相之間可以多次分配,增加堿性組分的選擇性。
通常,我們需要分離的混合樣品性質(zhì)很不同,很難通過調(diào)節(jié)PH就能達到要求。一般,在改變流動相PH的基礎(chǔ)上,另加入緩沖鹽來改變組分的選擇性和分離度。在使用過程中,大部分C18反相分離柱須注意以下3個方面:
1、強酸強堿
以硅膠為載體的鍵合相填料,其使用要求為:流動相的PH值范圍在2.5-7.5之間。當PH<2時,流動相可能會與載體硅膠和鍵合相之間發(fā)生水解反應,使碳鏈丟失;當PH>7時,流動相可能會使載體硅膠溶蝕。所以,硅膠基質(zhì)的C18(即ODS)基本上在強堿條件下壽命較短,而聚合物C18能在較高堿性條件下穩(wěn)定運行,但其價格昂貴且分離能力和機型強度都不如ODS。
2、純水體系
鍵合相是非極性,碰到水會排斥C18鏈,從而使C18“倒伏”,色譜峰形變差,保留變?nèi)酰此嗨莠F(xiàn)象,因此,大部分C18反相分離柱不能用100%純水做流動相。通常選擇C18-AQ反相分離柱分離親水化合物,走純水體系,提高保留值。
3、緩沖鹽
由于分離組分的多樣性,單純使用酸或堿去調(diào)節(jié)流動相中的PH值不一定能達到實驗想要的效果。通常的做法是:用緩沖鹽配制流動相。但有一些緩沖鹽會析出不易看到的細微晶體:如果過濾,會改變流動相的組成;不過濾,晶體會損傷柱子,也容易堵塞管道、污染檢測器。因此,在滿足實驗的前提下,盡量選擇不易析出的緩沖鹽;分離結(jié)束后,務必將柱子及整個分離系統(tǒng)沖洗干凈,避免色譜生長霉菌。為了方便制備后處理,通常選擇一些易揮發(fā)的鹽類,如銨鹽。
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