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瑞士步琦
HILIC亲水色谱的应用场景
色谱应用
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简介
当我们面对一些实验的时候，潜意识里总是更倾向于用自己非常熟悉的某种方式或方法并尝试进行稍微调整就可以让它适用于当前面对的所有应用研究。但这就像是说，您拥有一把切菜非常好用的刀并不意味着它是锯木的最佳方法。今天给您再介绍一种分离方法：亲水相互作用色谱（HILIC）。
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HILIC 是分离高极性化合物的理想选择
高极性化合物通常不能用我们熟知的典型色谱柱分离，即正相色谱（NP）或反相色谱(RP)。在正相色谱当中，由于化合物本身相对极性固定相来说过于粘稠，所以会导致洗脱时间过长。而高极性化合物的特点是在水性流动相中具有良好的溶解性，并且与典型的NP所用溶剂不兼容。而即使使用 NP 体系，高极性化合物却几乎不与非或弱极性的固定相进行相互作用，最终与溶剂前沿一起被洗脱，达不到分离的目的。
每当遇到这种情况的时候，就是 HILIC 的 Showtime！它的分离往往发生在极性固定相且可使用水的反相溶剂条件下。在这种情况下，与无水的流动相相比，含水流动相在极性固定相的表面形成了富水层。梯度洗脱从低极性有机溶剂开始，通过增加极性水的比例来洗脱极性化合物。
在正相色谱中固定相具有更高的极性，在反相色谱中流动相通常由水与有机溶剂组成，而水则是色谱常用流动相体系当中使用的最强极性洗脱剂。因此，HILIC 结合了正相色谱的固定相与反相色谱的流动相的特点来专门“对付”高极性化合物。简单总结就是：HILIC 采用反相色谱流动相体系，而按照正相色谱顺序出峰。
尽管 HILIC 的混合模式机制至今仍在研究中，但主要的保留机制被认为是化合物在富含有机物的流动相和后来的富含水的流动相之间的分配。除此之外，还包括其他相互作用，如氢键、静电相互作用和偶极-偶极相互作用都有助于 HILIC 分离：
如果您对 HILIC 色谱也感到跃跃欲试的话，我推荐您使用乙腈，因为它与水具有良好的互溶性以及良好的 HILIC 保留和低粘度。当然，您也可以根据实验具体情况选择其他有机溶剂。
HILIC 中的相对溶剂强度如下：
丙酮 < 丙醇 < 乙腈 < 乙醇 < 二恶烷 < DMF ~甲醇 < 水
就您的色谱固定相而言，任何极性相均可用于 HILIC 分离。例如：
固定相类型 | 固定相示例 | 固定相相组成 | 适用应用 | 保留机制 |
中性 | 二醇；酰胺 | 极性官能团，如：酰胺、天冬酰胺、二醇、交联二醇、氰基和环糊精 | 亲水化合物和混有中性、阴离子、阳离子的混合物 | 亲水相互作用；无静电相互作用 |
带电离子 | Slica；氨基丙基相 | 阴离子或阳离子官能团 | 中性极性化合物 氨丙基相的伯氨基带正电荷；因此，它对阴离子酸性化合物表现出较高亲和力。 Slica表面含有pKa为3.5的酸性表面硅烷醇基团，这意味着≥3.5pKa的pH值时，这些基团将被离子化，从而使Slica固定相可以作为阳离子交换剂，与带正电荷的碱基相互作用并对待分析物进行保留 | 来自阴离子或阳离子官能团的强静电相互作用 |
两性离子 | 氨基酸、氨基磺酸 | 永久带正电荷（铵）和带负电荷（磺酸）的官能团 | 由于它们的亲水性和弱离子交换特性，这些固定相适用于分离中性、酸性和碱性分析物以及极性和亲水性化合物以及无机离子 | 弱静电相互作用 |
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结论
选择理想 HILIC 固定相的一个好的原则是，通常来讲中性化合物的亲水性低于带电化合物，而高亲水性固定相需要保留它们（例如两性离子和酰胺固定相）。另一方面，由于静电引力，带电化合物在带电色谱柱上的保留太强，因此中性和两性离子相提供更好的结果。
其实，不管正相色谱、反相色谱还是 HILIC 色谱等，都有其最适合的应用领域。即便 HILIC 结合了正相色谱与反相色谱的部分特征，也不代表其满足所有应用。就如同我们日常吃饭时，吃面往往用筷子是最简单高效的方式；喝汤则是用勺子最佳。实验亦如此，所以在实验过程中还是要根据实际情况选择最佳纯化方式。
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