HILIC色谱柱介绍教学内容
默克---HILIC柱介绍
affected during eluent optimization.
0
1
2
Retention Time (min)
Injection #1001
Injection #501
BSFBMTPEJTQMBZFE
PDUBOPMXBUFSQBSUJUJPODPFGGJDJFOU
Toluene 甲苯
Hexane 正己烷
2
3
Analyte LogP *
3PCVTU[XJUUFSJPOJDTPSCFOU 强劲的两性离子吸附剂
The ZIC®-HILIC Column is designed to retain and separate all types
通常都很小甚至是负值， normally characterized by a small or negative LogP value*
在反相色谱上保留很弱。 and have poor retention on reversed-phase columns.
The ZIC®-HILIC Column is designed to retain and separate
????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????
亲水作用色谱HILIC实用指南
指导与应用手册· 1亲水作用色谱 HILIC实用指南指导与应用手册2 · HILIC实用指南亲水作用色谱(HILIC)实用指南原著作书名:A Practical Guide to HILIC原著作者:Patrik Appelblad, Tobias Jonsson, Einar Pontén, Camilla Viklund and Wen Jiang中文版编辑：Wen Jiang (江文）ISBN 978-91-631-8370-6瑞典SeQuant AB出版, 地址: Box 7956, 907 19 Umeå, Sweden.版权所有© 2005-2008, SeQuant AB2008年2月第一版，第一次印刷，瑞典于默奥(Umeå)修订及额外资料可以在Merck SeQuant公司网页上找到，网址。
如有其它问题及信息反馈，请与info@联系。
HILIC实用指南–指导与应用手册引言本手册旨在介绍一种适用于分析强极性和强亲水化合物的液相色谱分析方法–亲水作用液相色谱(H ydrophilic I nteraction Li quid C hromatography，HILIC)。
主要介绍HILIC的基本理论和该分离模式下的一些实际问题，同时给读者介绍瑞典SeQuant 公司的ZIC ®-HILIC(硅胶基质)和ZIC ®-p HILIC(聚合物基质) 两性离子液相色谱柱(见图1)，以及使用这两种色谱柱分析不同类型亲水化合物的应用实例。
您也会从本手册中获得该类色谱和其他方面的色谱知识。
图1 ZIC ®-HILIC和ZIC ®-p HILIC两性离子固定相的官能团如果本手册不能解决您的HILIC 问题，SeQuant愿为你提供进一步帮助。
首先，建议您登陆SeQuant 公司网站主页()，从那您能找到关于我们产品的最新文献资料、应用报告和技术数据。
HILICpak VG-50 4E柱子使用说明
HILICpakVG-504E柱子使用说明
1、避免压力和温度的急剧变化及任何机械震动。
温度的突然变化或者使色谱柱从高处掉下都会影响柱内的填充状况；柱压的突然升高或降低也会冲动柱内填料，因此，在调节流速时应该缓慢进行，在阀进样时阀的转动不能过缓。
2、应逐渐改变溶剂的组成，特别是反相色谱中，不应直接从有机溶剂改变为全部是水，反之亦然。
3、一般说来色谱柱不能反冲，只有生产者指明该柱可以反冲时，才可以反冲除去留在柱头的杂质。
否则反冲会迅速降低柱效。
4、选择使用适宜的流动相(尤其是pH)，以避免固定相被破坏。
有时可以在进样器前面连接一预柱，分析柱是键合硅胶时，预柱为硅胶，可使流动相在进入分析柱之前预先被硅胶“饱和”，避免分析柱中的硅胶基质被溶解。
亲水多孔硅胶色谱柱
亲水多孔硅胶色谱柱柱床填充：亲水多孔硅胶（HILIC）色谱柱以其独特的分离机制在色谱领域得到了广泛的应用。
它是一种新型的色谱柱填充材料，能够有效地分离亲水性物质，广泛适用于分析和生物药物制剂的固定相。
亲水多孔硅胶填充物的独特性能使其在分析和制备中具有重要的应用价值。
亲水多孔硅胶色谱柱由一种多孔性硅胶基质组成，具有大的表面积和优异的亲水性能。
柱床填充物的多孔结构可以提供更大的分析表面积，使样品充分与固定相接触，有利于分析物的吸附和分离。
亲水多孔硅胶材料的亲水性能可以与溶液中的亲水性溶剂相互作用，从而实现分析物的选择性分离。
分离机理：亲水多孔硅胶色谱柱的分离机理是基于静电和极性相互作用的。
亲水性化合物在亲水多孔硅胶上发生吸附，而疏水性化合物则迅速通过柱床。
这种分离机理可以用于分离多种亲水性物质，如醇类、酚类、胺类等。
应用领域：亲水多孔硅胶色谱柱在药物分析、环境监测、食品安全等领域具有广泛的应用。
在药物分析中，亲水多孔硅胶色谱柱可以用于分离和定量分析亲水性物质，如抗生素、植物提取物等。
在环境监测中，亲水多孔硅胶色谱柱常用于分离和测定水中的有机污染物，如酚类、抗生素、农药等。
在食品安全领域，亲水多孔硅胶色谱柱可以用于检测食品中的添加剂、农药残留等亲水性物质。
优点：亲水多孔硅胶色谱柱具有以下几个优点。
首先，它的静电和极性相互作用机理适用于各种类型的亲水性化合物分离。
其次，亲水多孔硅胶色谱柱具有优异的选择性和分离效能，能够有效地分离复杂样品。
此外，亲水多孔硅胶色谱柱具有较大的样品容量和较好的重复性，可满足分析研究的需要。
总结：亲水多孔硅胶色谱柱是一种用于分离亲水性物质的重要工具，其独特的分离机理和优异的性能在多个领域得到了广泛的应用。
随着科学技术的不断发展和进步，亲水多孔硅胶色谱柱的分离效能和选择性还将进一步提高，为各种样品的分离和分析提供更好的解决方案。
亲水作用(Hilic)色谱简介,以及和正相色谱相、反相色谱比较
亲水作用（H i l i c）色谱，有时被称为“含水正相色谱”，有时又被称为“反反相色谱”，简单来说，是极性的固定相和极性的流动相组成，参考表1，在固定相方面，看似和正相色谱一样，那么，同一款色谱柱是否既可以用于正相色谱，又可以用于H i l i c色谱？在流动相方面，和反相色谱接近，那两种模式保留行为和流动相对保留的影响规律有什么差异？你对H i l i c色谱是否也疑惑重重？接下来让我们一起揭开亲水作用（H i l i c）色谱的神秘面纱吧。
表1 反相、正相、Hilic色谱对比一、Hilic简介1.1流动相在大多数的Hilic分离中，采用的流动相为含有少量水/缓冲液与有机相混合（典型的是乙腈），水的比例为3%-40%之间。
水的比例不低于3%是由于Hilic色谱的保留机理决定的，普遍认为Hilic色谱流动相中的水会被吸附到极性固定相的表面形成水膜，然后分析物在水膜和流动相之间进行液液分配作用，加上极性官能团和固定相之间的氢键作用力，离子官能团之间的静电作用力等，实现被分析物的保留。
水膜的作用非常重要，所以Hilic流动相中至少含有3%的水。
当水的比例大于40%时，保留一般很弱（k≈0）。
1.2固定相应用于Hilic色谱的固定相有：纯硅胶柱、氨基柱、二醇基柱、酰胺基柱等。
纯硅胶柱有固定相不易流失的优点，在使用CAD、ELSD和LC-MS检测器时，最受欢迎；氨基柱，在Hilic 色谱中的应用，特别适合碳水化合物（糖类）分离；二醇基柱，亲水性很好，可以提供不同的选择性。
二、Hilic和正相色谱相比2.1固定相的区别同样是Silica，NH2，Diol柱，与用于正相色谱中的色谱柱不同，专为Hilic色谱设计的色谱柱，可以用于水/有机物的流动相中，换句话说，Hilic色谱对固定相的耐水性要求更高，否则会因固定相的水解，出现基线噪音大、色谱柱寿命短等问题。
所以用于正相色谱中的色谱柱，不一定能用于Hilic色谱。
HILIC色谱柱介绍
亲水作用（HILIC）是近年来色谱领域研究的热点之一。
本文简介了HILIC的起源、定义、分离特点；比较了HILIC和反相色谱（RPLC）的选择特性，讨论了HILIC与质谱联用技术的特点，并对其使用中的进行了总结。
1. HILIC的概念亲水色谱（HILIC）是一种用来改善在反相色谱中保留较差的强极性物质保留行为的色谱技术。
它通过采用强极性固定性，并且结合高比例有机相/低比例水相组成的流动相来实现这一目的。
而这样的流动相组成尤其有利于提高电喷雾离子化质谱（ESI-MS）的灵敏度。
2. HILIC的分离机制HILIC的分离机理在目前还存在着争议，主要包括以下三个方面：（1）分配机理（2）离子交换（3）偶极-偶极相互作用。
更多的试验现象则表明HILIC的保留机理包含氢键作用、偶极作用和静电作用等多种次级效应，很难将其区分开来。
影响保留的主要因素普遍认为HILIC保留行为受到多种参数的影响，如固定相的官能团、有机改性剂的含量、流速、柱温、流动相缓冲体系的pH值、缓冲盐的种类和浓度。
影响样品在固定相上的保留行为的最主要因素都是流动相中有机相的比例，例如乙腈的含量的增加会显着增加样品的保留因子。
在HILIC分离模式中，溶剂洗脱能力由弱到强为：四氢呋喃<丙酮<乙腈<异丙醇<乙醇<甲醇<水, 流动相中水是最强的洗脱溶剂。
一般采用乙腈-水体系作为流动相，其中水相的比例为5%-40%以保证其显着的亲水作用。
如图1所示，将流动相中的水相用甲醇、乙醇、异丙醇代替，随着流动相极性的减小，待测物在柱上的保留就会增强。
Figure 1. HILIC retention as a function of polar modifier. 100 mm length ACQUITY UPLC BEH HILIC column. Peaks: 1 = methacrylic acid, 2 = cytosine, 3 = nortriptyline, 4 = nicotinic acid.4. HILIC与RP-HPLC的比较传统的反相色谱（RPLC）对强极性和亲水性的小分子物质的保留和分离能力较弱，通常流动相需要采用高比例的水相才能实现其保留，然而高比例的水相会导致一系列问题，比如固定相的反浸润和ESI-MS灵敏度的下降。
HILIC色谱柱简介
HILIC色谱柱简介：1. HILIC的概念亲水色谱（HILIC）是一种用来改善在反相色谱中保留较差的强极性物质保留行为的色谱技术。
它通过采用强极性固定性，并且结合高比例有机相/低比例水相组成的流动相来实现这一目的。
而这样的流动相组成尤其有利于提高电喷雾离子化质谱（ESI-MS）的灵敏度。
2. HILIC的分离机制HILIC的分离机理在目前还存在着争议，主要包括以下三个方面：（1）分配机理（2）离子交换（3）偶极-偶极相互作用。
更多的试验现象则表明HILIC的保留机理包含氢键作用、偶极作用和静电作用等多种次级效应，很难将其区分开来。
”HILIC方法开发经验大披露：1. HILIC色谱柱的以waters 公司的HILIC色谱柱为例，分为HPLC和UPLC两种类型，又分为Atlantis，Xbridge，Acquity三个品牌。
填料类型分为BEH，无封尾和Amide填料三种。
2. HILIC色谱柱的应用范普通反向色谱难以保留的物质。
3.HILIC的对化合物的保留原理：亲水性吸附，离子交换和氢键作用。
应用小TIPS：1.HILIC柱如何平衡？HILIC柱使用70%的乙腈水溶液平衡。
2.HILIC柱如何保存？HILIC柱使用90%的乙腈水溶液保存。
前言：1. 一直使用Waters 的HILIC较多，感觉质量还行，但是要小心waters 的HILIC是分两种类型的填料的BEH HILIC和HILIC。
很多waters 的销售都不清楚之一点。
但是大家一定要注意，这两款的区别是很大的，保留的效果是不同的。
2. 费罗门公司的HILIC柱，感觉是小家碧玉型的，保留能力不是太强，但是清秀文雅，峰型很好看。
3. HILIC的流动相推荐使用乙腈。
4. 推荐使用乙酸铵，这也以后再说。
5.不能使用100% 的乙腈，推荐使用到95%就行了。
不能使用60%一下的乙腈。
所以梯度范围小。
但是足够用了。
因为100%的乙腈可能对HILIC的中亲水的部分不利于键合相的伸展开。
TSKHILICAFCHICIEX系列色谱柱使用冲洗方法
TSKHILICAFCHICIEX系列色谱柱使用冲洗方法色谱柱的冲洗方法对于保护色谱柱、延长使用寿命、提高分离效果至关重要。
下面将分别介绍TSKHILIC、AFC、HIC和IEX系列色谱柱的冲洗方法。
1.TSKHILIC色谱柱的冲洗方法：a.初次使用：先用纯水冲洗柱床两倍柱床体积，以去除柱内可能存在的盐离子和有机溶剂。
b.然后，使用10-20mL纯水/乙醇（80:20，体积比）洗脱样品洗涤剂残留物，同时保护柱内填料。
c.最后，使用纯水冲洗柱床两倍柱床体积，以去除柱床中可能存在的溶剂残留物。
2.AFC色谱柱的冲洗方法：AFC（Affinity Chromatography）色谱柱是一种亲和色谱柱，常用于分离具有特定亲和性的分析物。
以下是一种常用的冲洗方法：a.初次使用：先用公认的吸附剂（如硫酸铵）溶液冲洗柱床两倍柱床体积，以平衡柱内填料，并去除可能存在的污染物。
b.然后，使用适宜pH值的缓冲液（如磷酸缓冲液）进行冲洗，以去除填料和样品中的杂质。
c.最后，使用缓冲液冲洗柱床两倍柱床体积，以达到柱床的稳定状态。
3.HIC色谱柱的冲洗方法：HIC（Hydrophobic Interaction Chromatography）色谱柱是一种疏水相色谱柱，常用于分离疏水性物质。
以下是一种常用的冲洗方法：a.初次使用：先用有机溶剂（如乙醇）冲洗柱床两倍柱床体积，以去除柱内可能存在的水分和杂质。
b.然后，使用含盐缓冲液进行冲洗，使样品组分与填料发生疏水相互作用，以达到最佳分离效果。
c.最后，用纯水冲洗柱床两倍柱床体积，以去除盐离子和有机溶剂残留物。
4.IEX色谱柱的冲洗方法：IEX（Ion Exchange Chromatography）色谱柱是一种离子交换色谱柱，常用于分离带有不同电荷的离子。
以下是一种常用的冲洗方法：a.初次使用：先用纯水冲洗柱床两倍柱床体积，以去除柱内可能存在的杂质。
b.然后，使用合适的缓冲液（含有对应离子交换基团的缓冲液）进行冲洗，以保持样品组分在填料上的稳定吸附。
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H I L I C色谱柱介绍
亲水作用色谱（HILIC）是近年来色谱领域研究的热点之一。
本文简介了HILIC 的起源、定义、分离特点；比较了HILIC和反相色谱（RPLC）的选择特性，讨论了HILIC与质谱联用技术的特点，并对其使用中的注意事项进行了总结。
1. HILIC的概念
亲水色谱（HILIC）是一种用来改善在反相色谱中保留较差的强极性物质保留行为的色谱技术。
它通过采用强极性固定性，并且结合高比例有机相/低比例水相组成的流动相来实现这一目的。
而这样的流动相组成尤其有利于提高电喷雾离子化质谱（ESI-MS）的灵敏度。
2. HILIC的分离机制
HILIC的分离机理在目前还存在着争议，主要包括以下三个方面：（1）分配机理（2）离子交换（3）偶极-偶极相互作用。
更多的试验现象则表明HILIC的保留机理包含氢键作用、偶极作用和静电作用等多种次级效应，很难将其区分开来。
3.HILIC影响保留的主要因素
普遍认为HILIC保留行为受到多种参数的影响，如固定相的官能团、有机改性剂的含量、流速、柱温、流动相缓冲体系的pH值、缓冲盐的种类和浓度。
影响样品在固定相上的保留行为的最主要因素都是流动相中有机相的比例，例如乙腈的含量的增加会显著增加样品的保留因子。
在HILIC分离模式中，溶剂洗脱能力由弱到强为：四氢呋喃<丙酮<乙腈<异丙醇<乙醇<甲醇<水, 流动相中水是最强的洗脱溶剂。
一般采用乙腈-水体系作为流动相，其中水相的比例为5%-40%以保证其显著的亲水作用。
如图1所示，将流动相中的水相用甲醇、乙醇、异丙醇代替，随着流动相极性的减小，待测物在柱上的保留就会增强。
Figure 1. HILIC retention as a function of polar modifier. 100 mm length ACQUITY UPLC BEH HILIC column. Peaks: 1 = methacrylic acid, 2 = cytosine, 3 = nortriptyline, 4 = nicotinic acid.
4. HILIC与RP-HPLC的比较
传统的反相色谱（RPLC）对强极性和亲水性的小分子物质的保留和分离能力较弱，通常流动相需要采用高比例的水相才能实现其保留，然而高比例的水相会导致一系列问题，比如固定相的反浸润和ESI-MS灵敏度的下降。
HILIC正好可以解决这些问题，它提供了一种与传统RPLC互补的保留方式，能够使在RPLC上保留较弱或没有保留的物质在HILIC柱上提供合适的保留，如图2所示：
Figure 2: Chromatograms comparing the retention of allantoin on Atlantis HILIC Silica and Atlantis dC18 columns. (a) Column: 50 mm×4.6 mm, 3-μm dp Atlantis dC18; mobile phase: 10 mM ammonium formate, pH 3; Shows no retention (k =0) of allantoin. (b) Column: 50 mm×4.6 mm, 3-μm dp Atlantis HILIC Silica; mobile phase: 95:5 (v/v) acetonitrile–water containing 10 mM ammonium formate, pH 3; Shows retention (k =1) of allantoin.
另外，HILIC柱上的洗脱顺序与RPLC柱上的正好相反，极性较小的物质先出峰，极性较大的物质后出峰。
如图3所示：
Figure 3. Comparison of ESI+MS response using HILIC and RP conditions. SIR channels of acetylcholine (m/z 146.2) and choline (m/z 103.9); Columns: 100 mm×2.1 m m, 1.7μm (A) ACQUITY UPLC BEH C18 (B) ACQUITY UPLC BEH HILIC. Peaks: 1 = acetylcholine, 2 = choline
5.HILIC与质谱技术联用
HILIC可为强极性和强亲水性的化合物提供合适的保留。
通过优化多个色谱参数，有利于实现目标组分和基质中干扰物质的分离，从而降低基质效应的影响；而含有高比例水溶性有机相的流动相又有利于提高质谱离子化效率，进而提高质谱分析的灵敏度。
质谱响应在某种程度上是取决于流动相中有机相的比例。
采用ESI源时，毛细管中离子化的过程类似于一个电泳过程。
由于毛细管被加高压，形成带电液
滴。
溶剂蒸发，离子向液滴表面移动，当液滴表面电荷产生的库仑排斥力与液滴表面的张力大致相等时，液滴会分裂成更小的液滴，对于半径<10nm的液滴, 液滴表面形成的电场足够强，电荷的排斥作用最终导致部分离子从液滴表面蒸发出来，形成了气相离子。
而有机相的表面张力比水相的表面张力小得多。
因此，在相同的条件下，流动相中有机相的比例越高，质谱的响应越高。
从图4可以看出，在HILIC柱上的响应比在RPLC柱上的响应高出十倍左右。
Figure 4. Chromatograms comparing the retention and MS response of analyte on C18 m Inertsil ODS-3; mobileμcolumn and HILIC column. (A) Column: 2.1×50mm, 3 phase: methanol-water containing 0.2% formic acid (15:85, v/v) (B) Column: m ACQUITY UPLC BEH HILIC; mobile phase: methanol-water containingμ2.1×50mm, 1.7 0.2% formic acid (85:15, v/v)
6. HILIC柱的使用
（1）初次使用HILIC柱时，应采用50倍柱体积的乙腈-水（50:50）平衡，在进第一针前，应用初始流动相平衡20倍的柱体积。
（2）HILIC柱冲柱子时，采用的是乙腈-水（50:50）来洗去极性物质。
如果解决不了问题，可以使用乙腈-水 (5:95) 来冲柱子。
长时间不用时，将柱子保存在乙腈-水(95:5)中。
（3）要保证流动相中至少40%的有机相。
流动相中使用添加剂时，醋酸铵、甲酸铵的重现性优于乙酸和甲酸。
如必须使用甲酸等，0.2%优于0.1%，不要使用磷酸。
（4）水是最强的洗脱溶剂，所以强洗和弱洗溶剂与反相系统的正好相反：弱洗是初始流动相，即高比例的有机相。
并且进样溶剂最好是100%的有机相。
1.HILIC柱如何平衡？
HILIC柱使用70%的乙腈水溶液平衡。
2.HILIC柱如何保存？
HILIC柱使用 90%的乙腈水溶液保存。
1. 一直使用Waters 的HILIC较多，感觉质量还行，但是要小心waters 的HILIC是分两种类型的填料的 BEH HILIC和 HILIC。
很多waters 的销售都不清楚之一点。
但是大家一定要注意，这两款的区别是很大的，保留的效果是不同的。
2. 费罗门公司的HILIC柱，感觉是小家碧玉型的，保留能力不是太强，但是清秀文雅，峰型很好看。
3. HILIC的流动相推荐使用乙腈。
4. 推荐使用乙酸铵，这也以后再说。
5.不能使用100% 的乙腈，推荐使用到95%就行了。
不能使用60%以下的乙腈。
所以梯度范围小。
但是足够用了。
因为100%的乙腈可能对HILIC的中亲水的部分不利于键合相的伸展开。
使得保留性能下降。
其中的解释也是经验，研究论文解释的也让人不太信服。
所以大家可以一起讨论一下这点。
使用甲醇的问题也是这样的。
在甲醇分子附近，HILIC的保留能力下降了，色谱峰型较差。
这也是经验结果。
Pubmed compound XlogP -2 -3，。