【色谱学堂第二讲】使用Quasar表面多孔颗粒亲水性相互作用液相色谱柱对水溶性维生素进行分析

1906 年，英国生物化学家弗雷德里克•哥兰•霍普金斯爵士(Sir Frederick Gowland Hopkins)也发现：某些食物因子对健康起到重要作用。我们如今所认识的所有维生素都是在20 世纪初发现的¹。维生素可分为两类：脂溶性维生素和水溶性维生素。这两大类维生素均被视为生物体维持正常生长和整体健康的必要条件。

维生素 B₂（核黄素）和维生素 B₃（烟酰胺）是水溶性维生素，天然存在于许多食品之中，包括牛奶和鸡蛋。这两种维生素都可以作为膳食补充剂，有助于降低胆固醇和预防偏头痛²。

1990 年，Alpert 首次提出了亲水性相互作用液相色谱(HILIC)法。此方法提供了一种在极性固定相上有效地分离小极性化合物的替代方法。小极性化合物在反相条件下不能很好地保留³。在亲水性相互作用液相色谱柱中，水是Z强的溶剂；由于流动相通常含有少量的水，因此，这种方法非常适用于质谱检测法。

本文简要介绍了使用 Quasar SPP HILIC 色谱柱的亲水性相互作用液相色谱模式有效分离维生素 B₂ 和维生素 B₃（图 1）。

图1.维生素 B₂ 和维生素 B₃ 的化学结构。

实验条件

方法参数

所有GX液相色谱法的参数如表1 所示。

溶剂和样品

所有溶剂均为GX液相色谱级的溶剂，并且所有样品都采用0.45µm 尼龙过滤器（零件号：02542880）进行过滤。

结果和讨论

所有极性色谱表面都可以用于亲水性相互作用液相色谱分离。典型的亲水性相互作用液相色谱柱的固定相由常规的裸二氧化硅或经极性官能团改性的二氧化硅组成。亲水性相互作用液相色谱法是正相(NP)、反相(RP)和离子色谱技术的混合体（图 2）。反相洗脱液与正相的固定相和离子色谱法的带电分析物相结合，产生了亲水性相互作用液相色谱法的基础。诸多文献都已经讨论过此方法的分离机制，但是人们普遍认为：极性固定相（而非缺水的流动相）上会形成一层富含水的表层，从而产生液体/液体隔离。然而，这种分离机制比单独的隔离更复杂，使用偶极-偶极相互作用和静电相互作用可以加强保留。

图2.亲水性相互作用液相色谱法是一种混合技术。

极性较大的化合物与固定相液体层之间的相互作用更强， 因此，其保留时间比极性较小的化合物要长。洗脱顺序与反相GX液相色谱中观察到的顺序相反。

维生素 B₂ 和维生素 B₃ 含有几种极性官能团，这些极性官能团可以处于带电状态，并利用烷基链键合相和传统的反相分离，使保留变弱。因此，它们非常适合使用亲水性相互作用液相色谱法进行分离。如图3 所示，在亲水性相互作用液相色谱法模式下，这些极性化合物能够轻松保留，而维生素 B₂ 在维生素 B₃ 之后洗脱，因此， 它的极性更强。

图3.(i)维生素 B2 和(ii)维生素 B3 的GX液相色谱分析图。

结论

Quasar 表面多孔颗粒亲水性相互作用液相色谱柱的相是一种无键合的二氧化硅相，用于亲水性相互作用液相色谱法的分离模式；

与反相分离相比，极性化合物的保留有所增强，而维生素 B₂ 和维生素 B₃ 的保留良好；

由于流动相的有机质含量高，因此，亲水性相互作用液相色谱模式能够增强质谱灵敏度。

与传统的多孔二氧化硅色谱柱相比，采用表面多孔颗粒相的实心核和多孔二氧化硅外涂层可以将成本降低50%，并将效率提高50%。

消耗品

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参考文献

1. https://www.vitamins-nutrition.org/vitamins/history-vitamins.html

2."Riboflavin". Drugs.com, The American Society of      Health-System  Pharmacists. 1 August      2018. Archived from the original on 30       December 2016. Retrieved 7 November 2018.

3. Alpert AJ. J Chromatogr A. 1990;499:177–196