苯基疏水色譜柱是一種基于苯基基團(tuán)修飾的填料實(shí)現(xiàn)樣品分離的色譜柱,廣泛應(yīng)用于生物大分子(如蛋白質(zhì)、多肽)及芳香族化合物的分離分析。其核心原理在于苯基基團(tuán)通過化學(xué)鍵合固定在硅膠或其他基質(zhì)上,形成穩(wěn)定的疏水層,利用疏水作用及π-π電子相互作用實(shí)現(xiàn)分離。
其分離效果依賴于鹽濃度調(diào)控。高鹽環(huán)境下,樣品疏水區(qū)域暴露,與填料結(jié)合緊密;鹽濃度降低時(shí),疏水作用減弱,樣品逐漸洗脫。此外,苯環(huán)與芳香族化合物之間可形成π-π相互作用,為含芳香環(huán)的化合物提供獨(dú)t的選擇性,尤其適用于分析帶有吸電子基團(tuán)的芳香化合物。
苯基疏水色譜柱的操作需結(jié)合其固定相特性(苯基基團(tuán)的疏水作用與π-π相互作用)和反相色譜的通用規(guī)則,以避免柱效下降、保留行為異常或損壞色譜柱。以下是關(guān)鍵操作事項(xiàng):
一、柱前準(zhǔn)備與安裝
色譜柱檢查
確認(rèn)柱子型號(hào)與規(guī)格:核對(duì)柱長、內(nèi)徑、粒徑(如4.6×250mm,5μm)及耐受條件(pH范圍通常為2-8,部分寬pH柱可達(dá)1-10),避免超出范圍使用導(dǎo)致固定相水解或硅膠基質(zhì)溶解。
新柱活化:s次使用前,用純甲醇或乙腈低流速(0.2-0.5mL/min)沖洗30-60分鐘,去除柱內(nèi)保存液(通常為甲醇或乙腈-水混合液),平衡固定相。
系統(tǒng)兼容性檢查
確保儀器管路、進(jìn)樣閥、檢測(cè)器流通池?zé)o殘留污染物(如鹽、強(qiáng)極性物質(zhì)),避免污染色譜柱。若之前使用過離子對(duì)試劑或緩沖鹽,需用純水徹d沖洗系統(tǒng)后再連接苯基柱。
連接方向:按柱上箭頭指示(從進(jìn)樣端到檢測(cè)端)安裝,避免反接導(dǎo)致固定相流失或柱效下降(部分品牌柱子可反沖,需參考說明書)。
二、流動(dòng)相配制與使用
流動(dòng)相選擇原則
溶劑兼容性:常用流動(dòng)相為水-甲醇、水-乙腈混合液,避免使用與固定相反應(yīng)的溶劑(如四氫呋喃需謹(jǐn)慎,高比例可能破壞苯基鍵合)。
避免強(qiáng)極性離子對(duì)試劑:如十二烷基硫酸鈉(SDS),其疏水鏈易與苯基強(qiáng)結(jié)合,難以沖洗,導(dǎo)致柱效不可逆下降。若需使用,事后需用純有機(jī)溶劑長時(shí)間沖洗。
緩沖鹽使用:若樣品需調(diào)節(jié)pH,選用揮發(fā)性緩沖鹽(如磷酸二氫鉀、甲酸銨),濃度不超過50mmol/L,避免鹽析出(需用0.22μm濾膜過濾并超聲脫氣)。
流動(dòng)相切換注意事項(xiàng)
梯度洗脫時(shí),有機(jī)相比例變化需緩慢(如每分鐘變化不超過10%),避免因溶劑極性突變導(dǎo)致固定相膨脹/收縮,產(chǎn)生氣泡或柱壓波動(dòng)。
從高水相切換到高有機(jī)相時(shí),需先過渡(如50%甲醇),防止鹽在低水相中析出堵塞色譜柱。
三、樣品處理與進(jìn)樣
樣品預(yù)處理
去除顆粒物:樣品需經(jīng)0.22μm濾膜過濾(水性樣品用水系濾膜,有機(jī)樣品用有機(jī)系濾膜),避免堵塞色譜柱入口。
基質(zhì)匹配:樣品溶劑極性應(yīng)與流動(dòng)相初始比例接近,若樣品含高比例有機(jī)溶劑(如純甲醇),進(jìn)樣前需稀釋,否則可能導(dǎo)致峰展寬或保留時(shí)間漂移。
避免強(qiáng)保留物質(zhì):若樣品含大量芳香族雜質(zhì)(如多環(huán)芳烴),需預(yù)處理去除(如固相萃取),防止其吸附在苯基固定相上難以洗脫,污染柱子。
進(jìn)樣操作
進(jìn)樣體積:根據(jù)柱內(nèi)徑選擇合適體積(4.6mm內(nèi)徑柱通常≤20μL),過大可能導(dǎo)致柱超載,峰形拖尾。
進(jìn)樣前排氣泡:確保進(jìn)樣針和定量環(huán)內(nèi)無氣泡,避免氣泡進(jìn)入柱子造成柱效下降。
四、色譜條件設(shè)置
流速與柱壓
流速:根據(jù)柱內(nèi)徑設(shè)定(4.6mm內(nèi)徑柱常用1.0mL/min),避免超過儀器或柱子的最大耐受壓力(通常≤40MPa),高壓可能導(dǎo)致固定相顆粒破碎。
柱壓異常:若柱壓突然升高,可能是柱子堵塞,需立即停泵,用低流速純水或5%甲醇沖洗,不可強(qiáng)行高壓沖洗。
柱溫
控制柱溫(常用30-40℃),溫度波動(dòng)會(huì)影響保留時(shí)間穩(wěn)定性(尤其對(duì)芳香族化合物的π-π作用影響顯著)。
避免驟冷驟熱:柱溫箱升溫/降溫速率不宜過快(≤5℃/min),防止柱子因熱脹冷縮受損。
五、洗脫與柱后維護(hù)
洗脫操作
目標(biāo)物洗脫:對(duì)于強(qiáng)保留的芳香族化合物,可提高有機(jī)相比例(如乙腈比例至80%-100%),或適當(dāng)延長洗脫時(shí)間,確保完q洗脫,避免殘留污染。
避免過度洗脫:純有機(jī)溶劑(如100%乙腈)長時(shí)間沖洗可能導(dǎo)致苯基固定相流失,建議洗脫后用50%有機(jī)相過渡。
日常維護(hù)
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后沖洗:先用10%-20%甲醇/乙腈水溶液沖洗30分鐘(去除殘留鹽和極性物質(zhì)),再用純甲醇或乙腈沖洗30分鐘(保護(hù)固定相,防止微生物滋生)。
長期存放:柱子需充滿純甲醇或乙腈(密封兩端),置于室溫干燥處,避免陽光直射(防止硅膠基質(zhì)老化)。
污染處理
輕度污染:用50%甲醇-水沖洗1-2小時(shí),或用含5%-10%異丙醇的甲醇溶液沖洗(異丙醇可增強(qiáng)對(duì)疏水污染物的洗脫)。
嚴(yán)重污染:若上述方法無效,可嘗試反沖(需確認(rèn)柱子支持反沖),低流速(0.3mL/min)用純乙腈沖洗,但可能導(dǎo)致柱效不可逆損失,需謹(jǐn)慎。