手性分析之流动相方法优化

1、 流动相

   手性分析很关键的一项是流动相的选择，手性分析一般都采用正相，使用zui多的流动相是正己烷、正庚烷、乙醇和异丙醇这四种，其中起洗脱作用的流动相是乙醇和异丙醇，正己烷和正庚烷用来调节流动相的洗脱强度。正己烷和正庚烷对于样品分离没有什么太大的影响，不会改变选择性和分离度，通常都可以混用，不过正庚烷比正己烷对人体的伤害要小很多，但价格是后者的一倍，所以欧美的很多大制药公司多使用正庚烷，而国内多使用正己烷。乙醇和异丙醇对样品的分离起关键的作用，不同的醇有不同的选择性，改变醇的种类可以改变选择性，常用的醇类是乙醇和异丙醇，甲醇不能使用是因为它和正己烷、正庚烷不互溶，叔丁醇粘度太大，一般作为添加剂配合乙醇或者异丙醇少量使用，提供特殊的选择性，通常能起到意想不到的效果。一般情况下分析手性样品，很多人推荐首选异丙醇，因为乙醇气味比异丙醇好一点，且乙醇做流动相压力要低一些，实际上二者差别不是太大。

   流动相里经常需要添加酸或者是碱来调节峰形，常用的酸有、乙酸和甲基磺酸，碱一般是二乙胺和三乙胺，也有用乙醇胺和异丁胺的，流动相里添加酸和碱的浓度一般要求控制在0.2%(体积比)以下，我们一般用0.1%，使用的原则一般是酸性样品加酸，碱性样品加碱，但实际上很多样品是即含酸性基团又含碱性基团，这就要看哪个基团作用强了，对于某些含氨基的两性样品，例如苯甘氨酸，甲基磺酸是一个非常好的选择，磺酸基能够抑制氨基的碱性，又能提供一个酸性的流动相环境，使样品既能得到很好的分离又能获得对称的峰形。

   一般做纯度分析检测杂质含量时我们要求尽量的采用低波长来让尽可能多的杂质有紫外吸收，而做手性分析时我们需要采用尽可能高的波长来去除在低波长下才有吸收的杂质的干扰，一般原则还是尽量选择样品紫外吸收zui好的地方来获得较高的灵敏度，但流动相里添加二乙胺会导致在低波长下基线波动变大，系统难以平衡，这种情况下一般要提高检测波长，实际操作过程中有些样品在高波长下吸收非常差，只能用低波长检测，这样的样品可以尝试在样品稀释的时候加入过量的二乙胺(但不宜太多)，而流动相用中性，从而获得满意的分析结果。有些样品只添加碱或者酸效果不好，可以尝试在样品里同时添加酸或者碱，这种情况下通过酸碱同时加入，zui后获得了非常漂亮的峰形和良好的分离度。实际操作中有些样品碱性太强，进样以后根本不成峰，低波长下细看似乎能感觉到基线一直在漂，开始时怀疑样品浓度不够，加大样品浓度以后仍看不到样品峰，流动相加入二乙胺或三乙胺以后再进样，得到比较漂亮的样品峰。

  流动相里添加酸或者碱以后，基本上不会提供额外的选择性，但是却能提高分离度，因为峰形好了，相同的保留时间两个峰之间的分离度自然就好了。但是流动相里添加酸或者碱以后，会在柱子上残留，即使长时间用中性流动相冲洗也不会有什么效果，这一点在键合相手性柱上表现的尤为明显。有时我们发现原来用中性流动相分离很好的一个偏酸性的样品，柱子用过碱性流动相以后再用中性流动相去做，发现样品峰不能达到基线分离，拖尾严重，甚至不成峰，这时可以往流动相里添加一滴酸，或者柱子用酸性流动相冲洗一下再用中性的流动相，一切又正常了，同理，用过酸性流动相的柱子去做弱碱性的样品会有一样的问题。残留在柱子上的酸或碱zui好是用碱或酸性的流动相来清洗，有条件的话尽量固定一只柱子只用酸性流动相或只用碱性流动相。

2、 方法优化

   做手性分析时一般选用两只柱子：AD-H和IC，基本上这两只柱子可以解决遇到的所有的手性化合物，AD-H是早期我们一直在使用的，后来的IC 可以使用更多的溶剂从而提供了更多的选择性，但是习惯先用AD-H做手性分析方法开发，手性分析基本上都用恒流来做，溶剂一般也都是提前混合好再放到仪器上用，主要是因为正相溶剂在仪器上混合效果不好。

   如前边所述，一般情况下拿到一个样品，首先选择的是用正己烷和乙醇做流动相，根据化合物分子结构式来判断其极性的大小，进而来选择流动相的比例，极性大的选择使用的乙醇比例大一点，极性小的选择使用的乙醇比例小一点，乙醇比例一般是从大到小，根据分离情况以5%或10%的比例递减，一般要求*针至少能把样品在相对较短的时间内从柱子上洗脱下来，然后再去做调整，如果开始的时候醇的比例选的过小，样品可能在柱子上一两个小时都洗不下来。消旋体出峰以后如果是一个峰，可以将峰放大，观察有没有分叉的迹象，有的话，可以通过适当的降低醇类的比例来进一步提高分离度，如果分得太开，可以适当的提高醇类的比例来缩短分析时间，通过对流动相比例的调整，使分析时间和分离度都能满足手性分析的要求。如果样品在使用一种醇类时没有选择性，即无论怎样减小醇的比例样品都没有分离的迹象，可以换一种醇来试，通常乙醇和异丙醇会有不同的选择性，很多样品乙醇分不开，异丙醇能分离的很好。异丙醇也不行的时候可以尝试在乙醇或者异丙醇里加入合适浓度的叔丁醇或者是甲醇，对于IC色谱柱可以尝试其它如二氯甲烷、乙酸乙酯和甲苯等其它溶剂，每一种溶剂都能为手性分析提供独特的选择性，一般除了乙醇、异丙醇之外我使用zui多的还是叔丁醇，其次是甲醇，叔丁醇可以单独和正己烷做流动相，甲醇必须结合乙醇或异丙醇混合使用。需要着重强调的是，更换醇的种类，有可能会导致对映异构体出峰顺序的改变，使用乙醇的流动相，如果R构型先出峰，更换为异丙醇以后，有可能(不是一定)R构型会后出峰，S构型跑到前边去了。

   虽然提高柱温能够使峰形变窄变细，但是会降低分离度，而且大赛璐的手性柱温度上限就是40度(这一点在超临界流体色谱应用上受限尤为明显)，所以优化分析方法时很少有人在柱温上下功夫。另外手性柱分析样品的保留时间受室温变化的影响特别大，通常大家都习惯用消旋体图谱计算对映异构体相对保留时间的方法根据主峰的保留时间来计算异构体的出峰位置。