淺談反相Flash色譜和正相分離的區(qū)別
反相快速純化色譜以較低的成本和對(duì)環(huán)境的影響,實(shí)現(xiàn)了樣品的高效分離純化,影響了整個(gè)化學(xué)工業(yè)。反相Flash色譜在最近的十幾年時(shí)間里形成了巨大的應(yīng)用飛躍,但是,由于缺乏信息和數(shù)據(jù)的支持,化學(xué)家在很多情況下,都是靠經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行純化工作。
極性化合物、水溶性化合物得到了很多藥物和天然產(chǎn)物研發(fā)機(jī)構(gòu)的重視,這些分子是組成生物體的重要化合物。傳統(tǒng)方法是用HPLC(高效液相色譜法)純化制備此類化合物,但是成本較高。對(duì)于每天都要進(jìn)行大量純化工作的化學(xué)家來說,使用預(yù)裝的反相快速純化色譜柱是一種非常好的選擇,可以處理各類極性化合物。
反相快速制備色譜不同于正相色譜,主要表現(xiàn)在三方面:
1) 固定相
2) 流動(dòng)相
3) 適用的樣品類型
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固定相
正相硅膠具有極性基的表面;而反相硅膠是經(jīng)過改性,表面鍵合烷基鏈(例如 C-18),它的極性更小,因此,它對(duì)極性化合物有較小的保留。
經(jīng)典的反相硅膠表面的圖示。C-18的烷基鏈鍵合在硅膠表面,增加了硅膠的疏水性。
然而,由于長(zhǎng)時(shí)間正相硅膠的強(qiáng)大的極性作用,經(jīng)常會(huì)和樣品形成死吸附,影響分離效果,科學(xué)家在硅膠是基礎(chǔ)上進(jìn)行了修飾,將C碳鏈連接到硅膠的羥基上使其極性降低,具有了脂溶性的特質(zhì),同時(shí)由于固定相基質(zhì)的變化,之前在正相當(dāng)中所使用的的溶劑變得不可用,需要使用水相和有機(jī)相混合體系進(jìn)行洗脫,由于各類化合物在水相和有機(jī)相之間都有相應(yīng)的分配系數(shù),樣品的分配系數(shù)不同,洗脫下來的速度就會(huì)形成差異,最終達(dá)到分離的目的。
目前市面上的反相Flash 固定相填料主要為C18,也有少部分的C4,C8等,如Bioatge 推出的專門針對(duì)于多肽大分子分離的多肽分子純化色譜柱。
流動(dòng)相
正相色譜,因?yàn)楣枘z表面的硅羥基極性大,極性大的水溶性化合物很難被洗脫下來,只有使用更強(qiáng)極性的溶劑才能成功。因此在正相體系中,所使用的流動(dòng)相都是極性比硅膠更大的溶劑,通過更大極性的溶劑將樣品系統(tǒng)下來,從色譜原理的角度,這種通過極性大小,分子將吸附的相互作用的分離方式,我們稱之為正相洗脫分離方式。
正相色譜,因?yàn)楣枘z表面的硅羥基極性大,極性大的水溶性化合物很難被洗脫下來,只有使用更強(qiáng)極性的溶劑才能成功。在正相色譜條件下,可供選擇的溶劑很少,因此,對(duì)極性大的水溶性化合物,很難得到足夠純度的產(chǎn)品。
然而,在反相色譜中,因?yàn)椋瑯O性化合物和固定相的吸附性較小,因此用較小極性的溶劑,就可以實(shí)現(xiàn)比較理想的洗脫效果。所以,在實(shí)踐中,反相色譜可以提供更好的分離方法。固定相變化之后,其流動(dòng)相也需要隨之改變,反相的流動(dòng)相往往是通過水相和有機(jī)相兩種溶劑的混合,例如:水和甲醇、水和乙腈等,通過在水和有機(jī)相之間的分配系數(shù)的不同從而達(dá)到分離的目的。
適用的樣品類型:
由于反相條件下,修飾了硅膠表面的羥基,使其極性降低,使得其適用性變得更加寬廣(相對(duì)比反相而言),各類極性的大小分子,天然產(chǎn)物,都可以在反相體系中得到有效分離。我們羅列了根據(jù)各類分子結(jié)構(gòu)而可支持的不同色譜柱類型,可以發(fā)現(xiàn)反相的應(yīng)用范圍更寬廣和多元化。
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此外,上表中還有另外一種色譜柱類型:氨基色譜柱;這也是其中官能團(tuán)化之后的色譜柱,其就是用氨基代替了傳統(tǒng)的羥基,使整個(gè)色譜柱具有堿性,而非傳統(tǒng)的酸性,此類類型的色譜柱適用于各種堿性化合物的分離,如各類生物堿等。代替各類需要加入三乙胺進(jìn)行pH調(diào)節(jié)的正相分離體系,簡(jiǎn)化分離步驟,提高分離效率。