亲水色谱柱,即亲水作用色谱柱(HILIC),是一种专为分离极性和亲水性化合物设计的色谱柱,广泛应用于分析化学领域。其通过极性固定相(如裸硅胶、氨基、酰胺、二醇基等)与高比例有机溶剂(如乙腈)和低比例水组成的流动相相互作用,实现分离。固定相表面形成一层“富水层”,极性分析物进入该层被保留,不同化合物因分配系数差异而分离。此外,氢键作用、偶极-偶极相互作用及静电作用等次级效应也参与保留过程。
亲水色谱柱其应用范围广泛,涵盖多个领域,以下是主要应用场景:
1、代谢组学与小分子分析
代谢物检测:
用于分离和鉴定生物样本(如血液、尿液、细胞提取物)中的内源性代谢物(如氨基酸、糖类、脂质代谢中间产物)。
优势:可有效分离极性代谢物,避免传统反相色谱(C18)对强极性物质的保留不足问题。
小分子药物分析:
适用于极性药物及其代谢产物的分析,例如抗生素、核苷类药物、多肽等。
2、脂质与糖类分析
脂质组学:
用于分离磷脂、鞘脂、甘油三酯等极性脂质,尤其是对溶血磷脂、游离脂肪酸等强极性脂质的分离效果x著。
优势:在正相模式下,脂质按极性强弱分离,补充反相色谱(如C18)对非极性脂质(如胆固醇)的分离能力。
糖类与糖醇分析:
适用于单糖、双糖、低聚糖及糖醇(如葡萄糖、蔗糖、赤藓糖醇)的分离检测。
3、天然产物与中药成分分析
极性活性成分分离:
用于分离中药或天然产物中的极性成分,如皂苷、黄酮苷、多酚、生物碱盐等。
优势:可弥补反相色谱对强极性成分保留弱的问题,适合复杂体系的整体分析。
4、环境与食品分析
环境污染物检测:
用于分析水样或土壤提取液中的极性有机污染物(如部分农药、染料、塑化剂降解产物)。
食品成分分析:
检测食品中的极性添加剂(如甜味剂、防腐剂)、维生素、氨基酸等。
5、生物大分子与蛋白组学
肽段与核苷酸分析:
适用于短肽、寡核苷酸(如siRNA、miRNA)的分离,尤其适合极性或带电荷的生物大分子。
蛋白水解产物分析:
用于分离蛋白酶解后的极性肽段,辅助蛋白质组学研究。
6、药物研发与杂质分析
极性杂质分离:
在药物合成或制剂过程中,用于检测原料药或辅料中的强极性杂质(如降解产物、异构体)。
手性化合物分析:
结合手性固定相(CSP),可用于分离极性手性化合物(如氨基酸衍生物)。
7、其他特殊应用
极性染料与聚合物分析:
用于分离水溶性染料、极性高分子聚合物(如PEG、多糖衍生物)。
临床诊断与生物标志物发现:
在血浆、血清等生物样本中,用于富集和分离低丰度的极性代谢标志物。