混合型陽(yáng)離子交換柱結(jié)合了陽(yáng)離子交換和反相色譜的雙重保留模式,其操作方法需兼顧兩種機(jī)制的特性,具體步驟及關(guān)鍵要點(diǎn)如下:
一、操作前準(zhǔn)備
柱子選擇
根據(jù)目標(biāo)化合物性質(zhì)(如pKa值、極性)選擇合適的混合型柱子。例如,強(qiáng)酸性磺酸基團(tuán)柱適用于pKa2-10的堿性化合物(如胺類(lèi)、磺胺類(lèi)藥物)。
確認(rèn)柱子基質(zhì)(如苯乙烯-二乙烯基苯共聚物)和功能基團(tuán)(如磺酸基團(tuán))的穩(wěn)定性,確保在pH0-14范圍內(nèi)和有機(jī)溶劑中不分解。
設(shè)備檢查
檢查色譜系統(tǒng)(如HPLC)的流速、壓力范圍是否匹配柱子要求(如不銹鋼柱最高壓力4500psi,玻璃柱3000psi)。
安裝保護(hù)柱以防止分析柱被污染或堵塞。
試劑準(zhǔn)備
配制洗脫液(如酸性甲醇溶液、檸檬酸緩沖液)并脫氣、過(guò)濾(0.2-0.5μm濾膜),避免氣泡和顆粒干擾。
準(zhǔn)備活化溶劑(如甲醇、水)和淋洗液(如含有機(jī)溶劑和緩沖鹽的混合液)。
二、操作步驟
柱子活化
目的:去除雜質(zhì),使固定相充分溶脹,確保柱效。
方法:
依次用甲醇(3-5倍柱床體積,流速1-5mL/min)和水(相同體積和流速)活化柱子。
若柱子長(zhǎng)期未使用,需先用大量水沖洗,再用甲醇沖洗,最后保存在含50%甲醇的水溶液中。
樣品上樣
目的:使目標(biāo)物與固定相結(jié)合,雜質(zhì)隨流動(dòng)相流出。
方法:
將樣品溶液以0.5-2mL/min的流速緩慢通過(guò)柱子,確保均勻接觸固定相。
若樣品濃度過(guò)高,需稀釋以避免超過(guò)柱子承載能力。
淋洗除雜
目的:去除與目標(biāo)物性質(zhì)不同但吸附在柱上的雜質(zhì)。
方法:
選擇含有機(jī)溶劑和緩沖鹽的淋洗液(如5%甲醇水溶液),用量為3-5倍柱床體積,流速1-3mL/min。
避免目標(biāo)物被洗脫下來(lái),需優(yōu)化淋洗液種類(lèi)和比例。
目標(biāo)物洗脫
目的:破壞目標(biāo)物與固定相的相互作用,收集洗脫液。
方法:
選用高濃度酸/堿與有機(jī)溶劑的混合液(如酸性甲醇溶液)作為洗脫液,用量為2-4倍柱床體積,流速1-3mL/min。
收集洗脫液,避免洗脫過(guò)度導(dǎo)致目標(biāo)物損失。
柱子再生與保存
目的:恢復(fù)柱子初始狀態(tài),延長(zhǎng)使用壽命。
方法:
先用大量水沖洗柱子,再用甲醇沖洗,最后保存在含50%甲醇的水溶液中,密封后置于合適溫度下。
若柱子被污染,可用1MNH?NO?或異丙醇等特殊溶液清洗。
三、關(guān)鍵注意事項(xiàng)
流速控制
避免流速過(guò)快導(dǎo)致柱效下降或固定相流失,流速過(guò)慢則延長(zhǎng)分析時(shí)間。
調(diào)整流速時(shí)需逐步變化,防止填充床擾動(dòng)。
pH與溫度限制
避免使用極端pH(如pH>6.5的堿性溶劑或pH<2.5的酸性溶劑)損壞硅膠基質(zhì)柱子。
建議柱子在室溫至40℃以下使用,高溫可能降低穩(wěn)定性。
洗脫液選擇
避免使用含水楊酸等分解產(chǎn)物的緩沖液,以免改變固定相性質(zhì)。
洗脫液需新鮮配制,避免微生物污染或離子強(qiáng)度變化影響分離效果。
樣品預(yù)處理
過(guò)濾樣品以去除顆粒雜質(zhì),防止堵塞柱子。
若樣品與流動(dòng)相極性差異大,需進(jìn)行衍生化或稀釋處理。
四、應(yīng)用場(chǎng)景示例
食品安全檢測(cè):檢測(cè)牛奶中三聚氰胺(堿性化合物)時(shí),使用混合型弱陽(yáng)離子交換反相柱,通過(guò)陽(yáng)離子交換和反相保留雙重模式實(shí)現(xiàn)高效分離。
藥物分析:分析血液中堿性藥物及其代謝物時(shí),利用混合型強(qiáng)陽(yáng)離子交換反相柱的雙重保留機(jī)制,提高分離效率和靈敏度。
環(huán)境監(jiān)測(cè):檢測(cè)水體中堿性污染物(如胺類(lèi)化合物)時(shí),通過(guò)優(yōu)化洗脫條件實(shí)現(xiàn)目標(biāo)物的快速洗脫和定量分析。