Гидрофильді өзара әрекеттесу хроматографиясы - Hydrophilic interaction chromatography

Гидрофильді өзара әрекеттесу хроматографиясы (немесе гидрофильді өзара әрекеттесу сұйықтық хроматографиясы, ХИЛИК) нұсқасы болып табылады қалыпты фазалық сұйық хроматография сияқты ішінара басқа хроматографиялық қосымшалармен қабаттасады ионды хроматография және кері фазалық сұйық хроматография. HILIC кері фазалы типті гидрофильді стационарлық фазаларды қолданады элюенттер. Бұл атауды доктор Эндрю Альперт 1990 жылы осы тақырыпқа арналған мақаласында ұсынған.[1] Ол оның хроматографиялық механизмін сұйық-сұйық деп сипаттады бөлу хроматографиясы мұндағы талдаушылар полярлықтың жоғарылауы мақсатында бөлінеді, жарияланған мәліметтерді шолу және қайта бағалау арқылы қорытынды жасалады.[2]

HILIC бөлу әдісі пайдалы диапазон

Беттік

Кез келген полярлы хроматографиялық бетті HILIC бөлу үшін пайдалануға болады. Тіпті полярлы емес кремнийлер органикалық еріткіштердің құрамы өте жоғары болған, хроматографиялық орта үшін кремний әсіресе полярлы болған кезде қолданылған. Осы ерекшелікті қоспағанда, HILIC фазаларын бейтарап полярлы немесе ионды беттердің бес санатына топтастыруға болады:

Мобильді фаза

Типтік жылжымалы фаза HILIC хроматографиясына арналған ацетонитрил («MeCN», сонымен қатар «ACN» ретінде белгіленеді) аз мөлшерде су. Алайда, сумен араластырылатын кез-келген апротикалық еріткіш (мысалы. THF немесе диоксан ) пайдалануға болады. Алкогольді де қолдануға болады, алайда олардың концентрациясы жоғары болуы керек, егер олар ан ұстау дәрежесіне жетсе аналит апротикалық еріткішке қатысты - судың қосындысы. Сондай-ақ қараңыз Сулы қалыпты фазалық хроматография

Әдетте HILIC-те жылжымалы фаза поляр бетінде суға бай қабат түзеді стационарлық фаза су тапшылығына қарсы жылжымалы фаза, сұйықтық / сұйықтық алу жүйесін құру. The аналит осы екі қабат арасында бөлінеді. Алайда, HILIC - бұл қарапайым бөлу ғана емес, сонымен қатар сутегі донорларының бейтарап полярлық түрлері арасындағы өзара әрекеттесуін, сондай-ақ ұстап тұру үшін қолданылатын жоғары органикалық еріткіш жағдайындағы әлсіз электростатикалық механизмдерді қамтиды. Бұл HILIC-ті ерекше механизм ретінде ажыратады ион алмасу хроматографиясы. Көп полярлы қосылыстар стационармен өзара әрекеттесуі күшейе түседі сулы қабатынан гөрі аз полярлы қосылыстар. Сонымен, қосылыстың полярлығы мен еріу дәрежесіне негізделген бөліну жүреді.

Қоспалар

Иондық сияқты қоспалар аммоний ацетаты және аммоний форматы, әдетте бақылау үшін қолданылады жылжымалы фаза рН ион күші. HILIC-те олар талданатын заттың полярлығына ықпал ете алады, нәтижесінде ұстаудың дифференциалды өзгерістері болады. Өте полярлы аналитиктер үшін (мысалы, аминогликозидті антибиотиктер)гентамицин ) немесе Аденозинтрифосфат ), талдаушының бір ионды формада болуын қамтамасыз ету үшін буфердің жоғары концентрациясы қажет (шамамен 100мМ). Әйтпесе, асимметриялық шыңның пішіні, хроматографиялық қалдықтар және / немесе стационарлық фазадан нашар қалпына келтіру байқалады. Бейтарап полярлық аналитиктерді бөлу үшін (мысалы, көмірсулар) буфер қажет емес.

Жоғары органикалық еріткіш қоспаларында еритін 100-300мМ натрий перхлораты сияқты басқа тұздарды қолдану (шамамен 70% -90%) ацетонитрил ), элюцияға әсер ету үшін жылжымалы фазалық полярлықты арттыру үшін қолдануға болады. Бұл тұздар ұшпа емес, сондықтан детектор ретінде масс-спектрометрмен бұл әдіс онша пайдалы емес. Әдетте эладицияны көтеру үшін градиент (судың көбеюіне) жеткілікті.

Барлық иондар қозғалмайтын фазаға бөлінеді, сондықтан көбінесе стационарлық фазаны қамтамасыз ету үшін сумен анда-санда «жуу» қажет.

Қолданбалар

Бөлудің HILIC режимі кейбіреулерін бөлу үшін кеңінен қолданылады биомолекулалар, органикалық және кейбір бейорганикалық молекулалар[4] полярлықтың айырмашылықтары бойынша. Оның пайдалылығы метаболиттерді талдағанда биологиялық үлгілерге арналған жеңілдетілген сынаманы дайындаудың арқасында өсті, өйткені метаболизм процесі көбінесе жасушалық тіннен шығарылуды күшейту үшін полярлық топтарды қосады. Бұл бөлу әдістемесі әсіресе қолайлы гликозилдену талдау[5] және сапа кепілдігі гликопротеидтер және гликоформалар жылы биологиялық медициналық өнімдер.[6] Хроматографиялық детектор ретінде электроспрей-иондану масс-спектрометриясын қолдана отырып, полярлы қосылыстарды анықтау үшін HILIC сезімталдықтың он есе жоғарылауын ұсына алады кері фазалы хроматография[4] өйткені органикалық еріткіш әлдеқайда ұшқыш.

РН таңдау

Иондық әлсіз беткі химиялар кезінде рН таңдау бағаналы химияның иондық сипатына әсер етуі мүмкін. РН-ті дұрыс реттеп, бағанмен бірдей заряды бар функционалды топтардың таңдамалығын төмендетуге немесе оны қарама-қарсы зарядталған функционалдық топтар үшін күшейтуге болады. Сол сияқты рН-ны таңдау еріген заттардың полярлығына әсер етеді. Алайда, қатты ионды және рН шкаласының орта деңгейіндегі рН мәндеріне төзімді (рН 3.5-8.5) бағаналы химикаттар үшін бұл бөлінулер тек аналитиктердің полярлығын көрсететін болады және солай болуы мүмкін әдістерді әзірлеу кезінде түсіну оңайырақ.

ERLIC

2008 жылы Альперт ERLIC терминін енгізді[7] (электростатикалық репульсиялық гидрофильді өзара әрекеттесу хроматографиясы), иондық бағанның беткі химиясы аналитикте немесе талданушылар жиынтығында жалпы иондық полярлық топты тойтару үшін, қалған полярлық топтармен бөлінуді жеңілдету үшін қолданылатын HILIC бөлуге арналған. Электростатикалық эффекттер ретті күштірек болады химиялық потенциал бейтарап полярлық әсерге қарағанда. Бұл талданатын молекулалар жиынтығы ішіндегі жалпы, иондық топтың әсерін азайтуға мүмкіндік береді; немесе осы полярлық функционалды топтардан ұстап қалу дәрежесін төмендету, тіпті кейбір жағдайларда градиенттің орнына изократиялық бөлінулерге мүмкіндік беру. Оның кейінгі жарияланымында бағдарлау әсерлері сипатталды[8] оны басқалар иондық жұптың қалыпты фазасы деп те атайды[9] немесе e-HILIC, талданатын заттың белгілі бір иондық бөлігіне сезімтал ұстау механизмдерін көрсететін, тартымды немесе итергіш. ERLIC (eHILIC) бөлінуі изократиялық болмауы керек, бірақ таза эффект дегеніміз - бұл әсіресе күшті полярлық топтың тартылуын азайту, содан кейін онша күшті элюция жағдайларын қажет етеді, ал қалған полярдың өзара әрекеттесуі күшейтілген (қарама-қарсы зарядталған иондық немесе нондық) - иондық) талданатын заттың функционалды топтары.

Катиондық eHILIC

Мысалы, анионды (теріс зарядталған) топтардың (нуклеотидтердің немесе фосфонил антибиотик қоспаларының фосфаттары немесе модификацияланған көмірсулардың сиал қышқылды топтары) ұсталуына әсерін азайту үшін ERLIC бөлуге катионды (теріс зарядталған) беттік химияны қолдануға болады. енді осы молекулалардың негізгі және / немесе бейтарап функционалды топтарына негізделген бөлуге мүмкіндік беру. Бетіндегі әлсіз иондық топтың (мысалы, карбоксилдің) полярлығын өзгерту рН-ны сол топтың pHa-ның екі рН бірлігі шегінде болатындай етіп оңай жүзеге асырылады. Беттің қатты иондық функционалды топтары үшін (яғни сульфаттар немесе фосфаттар) оның орнына аз мөлшерде буферді қолдануға болады, сондықтан қалдық заряд толық ионды болмайды. Бұған мысал ретінде 12,5мм (ұсынылған> 20мм буферден гөрі), pH 9,2 жылжымалы фазасын а. полимерлі, цвиттерионды, бетаин -сульфат фосфонилді антибиотик қоспаларын бөлуге арналған беткей (әрқайсысында фосфат тобы бар). Бұл бағанның әсерін күшейтеді сульфон қышқылы оның беттік химиясының функционалдық топтары, оның аздап азаятыны (рН-мен), төртіншілік амин. Осыған сәйкес, бұл аналитиктер бейтарап полярлы HILIC беті қолданылғаннан гөрі органикалық еріткіштің көп мөлшерінде элюирленген бағананың ұсталуын төмендетеді. Бұл олардың теріс иондық масс-спектрометрия арқылы анықтау сезімталдығын арттырады.

Аниондық эХИЛИК

Жоғарыда айтылғандарға ұқсас, аниондар алмасу (оң зарядталған) бағаналы химияның көмегімен катиондық (оң зарядталған) функционалдық топтардың ұсталуына әсер ететін анализаторлар жиынтығы үшін, мысалы, фосфорланған пептидтерді немесе сульфатталған полисахарид молекулаларын іріктеп оқшаулау кезінде қолдануға болады. . 1 мен 2 рН аралығында рН қолдану фосфат тобының үш иондалатын оксигенінің екеуінің полярлығын төмендетеді және осылайша (қарама-қарсы зарядталған) беттік химиядан жеңіл десорбцияға мүмкіндік береді. Бұл сондай-ақ анализденетіндердегі теріс зарядталған карбоксилдердің әсерін азайтады, өйткені олар рН мәнінде төмен протонданады және осылайша молекулаға жалпы полярлық әкелмейді. Бағаналық химияның әсерінен кез-келген жалпы, оң зарядталған амин топтары ығыстырылады, осылайша бұл жағдайлар фосфат полярлығының (сонымен қатар басқа бейтарап полярлық топтардың) бөлінудегі рөлін күшейтеді.

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ Альперт, Эндрю Дж. (1990). «Пептидтерді, нуклеин қышқылдарын және басқа полярлық қосылыстарды бөлуге арналған гидрофильді-өзара әрекеттесетін хроматография». Хроматография журналы. 499: 177–196. дои:10.1016 / S0021-9673 (00) 96972-3. PMID  2324207.
  2. ^ Петрус Хемстрем және Кнут Иргум (2006). «Шолу: Гидрофильді өзара әрекеттесу хроматографиясы». Дж. 29 (12): 1784–1821. дои:10.1002 / jssc.200600199. PMID  16970185.
  3. ^ Богуслав Бусзевский және Сильвия Нога (2012). «Гидрофильді өзара әрекеттесу сұйықтығының хроматографиясы (HILIC) - күшті бөлу әдісі». Анал. Биоанал. Хим. 402 (1): 231–247. дои:10.1007 / s00216-011-5308-5. PMC  3249561. PMID  21879300.
  4. ^ а б Грумбах Эрик С. т.б. (Қазан 2004). «Полярлық анализдер мен күшейтілген ESI-MS сезімталдығын сақтау үшін кремний колонналарын қолданатын гидрофильді өзара әрекеттесу хроматографиясы». LCGC журналы. Архивтелген түпнұсқа 2007-08-06. Алынған 2008-07-14.
  5. ^ Анн, Джуми; Сүйектер, Джонатан; Ю, Ин Цин; Радд, Полин М .; Джилар, Мартин (2010-02-01). «1,7 мкм сорбентпен оралған гидрофильді өзара әрекеттесу хроматография бағандарының көмегімен 2-аминобензамидті гликандарды бөлу». Хроматография журналы B. 878 (3–4): 403–408. дои:10.1016 / j.jchromb.2009.12.013. PMID  20036624.
  6. ^ Гидозды өзара әрекеттесетін хроматография (HILIC) арқылы гликозилдену анализі - TGFR-3 муринінің ZP-доменін N-Glyco картаға түсіру (TOSOH Bioscience қолдану туралы ескерту). 23 мамыр 2013 шығарылды.
  7. ^ Alpert, Эндрю Дж. (Қаңтар 2008). «Зарядталған еріген заттарды изократиялық бөлу және фосфопептидтерді селективті оқшаулау үшін электростатикалық итеру гидрофильді өзара әрекеттесу хроматографиясы». Анал. Хим. 80 (1): 62–76. дои:10.1021 / ac070997p. PMID  18027909.
  8. ^ Альперт, Эндрю Дж.; т.б. (Маусым 2010). «Пептидті бағдарлау ионды-алмасу хроматографиясындағы селективтілікке әсер етеді». Анал. Хим. 82 (12): 5253–5259. дои:10.1021 / ac100651k. PMC  2884984. PMID  20481592.
  9. ^ Дин, В .; т.б. (Қыркүйек 2009). «Иондармен жұптасатын қалыпты фазалы LC және MS қолдану арқылы гликопротеидтерді анықтау және мөлшерлеу». Молекулалық және жасушалық протеомика. 8 (9): 2170–2185. дои:10.1074 / мкп.M900088-MCP200. PMC  2742440. PMID  19525481.