极性键合相色谱仪分析技术

极性键合相色谱仪是以硅胶表面键合极性有机基团的键合相作为固定相的液相色谱仪。

一、分离机制：

分离机制有分配作用和吸附作用两种说法。

1、分配作用：

把硅胶表面键合的极性基团视为一层液膜，样品组分分子在流动相和极性液膜之间进行分配，按分配系数的差别而实现分离。

2、吸附作用：

把极性键合相视为一种弱吸附剂，样品组分分子与固定相的极性基团发生诱导作用、氢键作用或静电作用而实现分离。吸附系数大的组分，保留时间长。

作用力主要是范德华作用力的定向作用力、诱导作用力或氢键作用力。例如用氨基键合相分离极性化合物时，主要靠组分分子与键合相之间的氢键作用力强弱差别而实现分离，如分离糖类等。若分离含有芳环等可诱导极化的非极性样品时，组分分子与键合相之间的作用力主要是诱导作用力。

二、固定相：

1、组成：

键合相由键型、主体基团和极性端基组成。

（1）键型：

键型是整个极性键合基团与硅胶母体直接相连的桥梁。如Si－O－Si－C或Si－O－Si－N。

（2）主体基团：

为直键烃基或醚基。使硅胶表面与特定的极性基团之间保持一定距离。

（3）极性端基：

为极性基团。如氨基（－NH₂）、氰基（－CN）、硝基（－NO₂）和二醇基。

2、类型：

氨基、氰基、芳硝基、二醇基和醚基键合相可用作正相色谱，主要以氢键力与溶质相互作用，氢键力大小顺序为氨基＞氰基＞芳硝基＞二醇基＞醚基。

（1）氨基键合相：

氨基键合相是将氨丙硅烷基键合在硅胶上制成的。

氨基键合相兼有质子接受体和给予体的双重性能，具有强极性。

对具有较强氢键作用力的样品，显示强的分子间相互作用，k值较大。

氨基具有碱性，可在酸性水溶液中作为弱阴离子交换剂，用于分离酚、羧酸和核苷酸。

氨基用作反相固定相可与糖分子中的羟基作用，广泛用于单糖、双糖和多糖的分离。

氨基柱不可用于羧基化合物（如甾酮和还原糖等）的分离。

（2）氰基键合相：

氰基键合相是将氰乙硅烷基键合在硅胶上制成的。

氰基键合相为质子接受体，具有中等极性，分离选择与硅胶类似，但比硅胶的保留值低。

对酸性、碱性样品可获得对称的色谱峰。

对含双键的异构体或双键环状化合物具有良好的分离能力。

与氨基键合相比较，k值小。

（3）芳硝基键合相：

芳硝基键合相具有电子转移功能，呈弱极性，对芳香族化合物和多环芳烃有良好的分离选择性。

（4）二醇基键合相：

二醇基键合相呈弱极性，可分离有机酸和甾体，也可用作分离蛋白质的凝胶色谱的固定相。

（5）醚基键合相：

醚基键合相呈弱极性，可分离形成氢键的化合物（如酚类和硝基化合物），也可用作分离蛋白质的凝胶色谱的固定相。

三、流动相：

1、正相色谱流动相：

流动相由弱极性溶剂（烃类）和适量极性溶剂（氯仿、醇和乙腈）组成。

溶质保留规律：

（1）溶质的分离是基于亲水结构的差异。

（2）溶质的极性越大，保留值越大。

（3）流动相的极性越大，洗脱强度越大。

2、反相色谱流动相：

对强极性化合物，极性键合相可用作反相色谱。如用氨基柱分离糖类或多肽化合物时，用乙腈－水（乙腈60%～80%）作洗脱液。

用水溶液作流动相的极性键合相色谱：亲水相互作用色谱。

分离机制：分配和离子交换。