HILIC典型的模式就是极性固定相搭配半水性流动相，这使它成为反相色谱(RPC)的补充分离技术。对于一些极性或亲水性分析物(分子态和离子态下logD<0)，通常在RPC条件下很难有保留，但在HILIC模式下会有较强的保留。在分析亲水化合物时，如将反相色谱改成HILIC模式，灵敏度通常会提高10-1000倍。
图1：HILIC和RPC之间的保留差异
据报道，HILIC的分离模式比RPC更复杂，这是因为分析物在通过HILIC柱时会有多种保留机制。主要的HILIC相互作用保留机制有以下两种：
分配机理(分析物在固定相表面的水富集层和在高比例有机流动相中的分配过程)
吸附机理(氢键作用与离子静电作用)
主要哪种机制占主导地位取决于以下因素：
固定相的物理化学性质
分析物本身
流动相种类及组成
HILIC柱有各种不同种类的固定相，它们表现出不同的保留和选择性特征。因此，在HILIC方法开发策略中，探索不同的固定相是一个重要的筛选工作。因此，为了获得最大化分离的可能，色谱分析员需要对固定相的性质有深入的理解。
文献中列举了许多例子用于展示pH，乙腈-水比例，缓冲盐浓度，温度和固定相性质对分析物保留的影响，这些发现有助于建立HILIC分离的方法开发策略[2]。然而，令人惊讶的是，有关于HILIC建模准确性的报道很少[4]，而且据我们所知，目前尚无商业化的模拟模软件用于HILIC建模。所以我们ACD/Labs做了这个工作。
在这项研究中，将保留因子k看作流动相pH，缓冲盐浓度，乙腈-水比例和温度的变量的应变量，带入不同的函数公式，用于评估HILIC保留模型的准确性。
从HILIC作用机理方面，以下公式已用于评估HILIC模式的保留行为：
log(k)=a5+b5x+c5log(x)
log(k)=a6+b6log(x)+c6(log(x))2
log(k)=a7+b7x+c7log(1+d7x)
以下公式用于评估温度对HILIC模式保留的影响：
仪器：Aglient 1290 Infinity system; Chemstation 工作站；G1316C柱温箱；G4212A PDA检测器，波长设置为254nm，参考波长360nm；G1160A 12-position/13-port溶剂选择阀，该溶剂选择阀可以自动选择12种不同的洗脱剂。
软件：ACD/LC Simulator 建模
ACD/Percepta 化合物logD和pka计算
MODDE 实验设计
SAS JMP 统计评估操作参数的相对重要性(v10.0.2)
化合物：对54种具有不同logD和pka的药物相关化合物进行研究
由ACE提供的HILIC-A、HILIC-B和HILIC-N三类色谱柱(色谱柱规格均为5 μm, 100 Å， 150×4.6 mm I.D.)用于实验研究。这三类色谱柱分别代表酸性，碱性和中性的色谱柱。
用ChemStation软件测得半峰高处的峰宽和对称因子做为评价标准。用甲苯作为测定仪器死时间(Tm)的标准物。流速1.5mL/min, 进样体积2 μL，柱温25°C，所有分析物基本在20min内出峰。由于HILIC模式下色谱柱的平衡时间长，所以在开始实验前或者更换流动相后，需要用大于100倍色谱柱体积的流动相冲洗系统。
缓冲盐浓度影响(mM)
pH值影响
MeCN比例，%B(%v/v)
柱温，1/T(1/K)
图2: 4类化合物在不同色谱条件下的保留行为
图 3: 7种化合物在不同pH(10mM甲酸铵(%w/w) MeCN/water (90:10 v/v)体系)条件下，分别在HILIC-B, HILIC-N, HILIC-A色谱柱上的选择特性图示。
Note：1: 4-羟基苯甲酸; 2茶碱; 3尿苷; 4腺嘌呤; 5烟酸; 6舒喘灵; 7色氨酸。
在10 mM甲酸铵(w/w，pH值3、4.7和6)、MeCN/water (90:10 v/v)、230nm和254 nm条件下对54个化合物进行了色谱分析。上述公式2），6），10）可以更好的预测这些化合物在不同pH、温度和MeCN：water比例下的保留行为。
图4: 基于公式2），6），10）保留模型，使用ACD/LC Simulator HILIC方法开发策略
图5:ACD/LC Simulator可以提供多种色谱条件的模拟模型
本文提供了一种包括筛选不同种类色谱柱的方法开发策略。当选定色谱柱种类后，可以通过优化MeCN比例和流动相pH调整保留行为，最后可以对缓冲盐浓度和温度进行优化。通过这些研究，可以通过建模快速的开发出耐用性好的HILIC方法。
采用统计学的方法，在 HILIC模式下，对影响化合物保留和选择性的影响因素进行了排序。
影响保留行为的影响因素排序如下：
有机相比例>固定相种类>温度~流动相pH~缓冲盐浓度
影响选择行为的影响因素排序如下：
固定相种类>流动相pH>缓冲盐浓度>温度>有机相比例
参考文献
Hemstrom P, Irgum K. (2006). J Sep Sci, 29:1784–1821.
Olsen BA, Pack BW. (2013). Hydrophilic Interaction Chromatography: A Guide for Practitioners. Chemical Analysis: A series of monographs on analytical chemistry and its applications. John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, NJ, USA.
Heckendorf A, Krull IS, Rathore A. (2013). LCGC N Am, 31:998-1007.
Tyteca E, Periat A, Rudaz S, Desmet G, Guillarme D. (2014). J Chromatography A, 1282:72-83.
Eurby M, Hulse J, Petersson P, Vazhenstev A, Kassam K. (2015). Anal Bioanal Chem, 30:9135- 9152
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