C18-AQ色譜柱和C18色譜柱的區(qū)別！
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在液相色譜分析領(lǐng)域，C18色譜柱憑借其出色的反相分離性能，長(zhǎng)期占據(jù)應(yīng)用的主導(dǎo)地位。而C18-AQ色譜柱作為其衍生產(chǎn)品，近年來在特定分析場(chǎng)景中嶄露頭角。盡管兩者都以十八烷基硅烷鍵合硅膠為基礎(chǔ)，但在化學(xué)結(jié)構(gòu)、性能特點(diǎn)及適用范圍上存在顯著差異。下面恒譜生分析專家給大家講解C18-AQ色譜柱與C18色譜柱的核心區(qū)別，為用戶提供科學(xué)的選型依據(jù)。
一、化學(xué)結(jié)構(gòu)與鍵合技術(shù)差異
(一)C18色譜柱的傳統(tǒng)鍵合結(jié)構(gòu)
C18色譜柱的固定相通過硅氧鍵(Si-O-Si)將十八烷基硅烷鍵合到硅膠表面，形成經(jīng)典的反相色譜固定相。其鍵合過程通常采用單官能團(tuán)或雙官能團(tuán)硅烷試劑，在硅膠表面形成一層疏水烷基鏈。由于硅膠表面硅醇基(Si-OH)的空間位阻效應(yīng)，傳統(tǒng)C18色譜柱的鍵合覆蓋率約為80%-90%，仍存在部分未鍵合的硅醇基。這些暴露的硅醇基在分析堿性化合物時(shí)，可能引發(fā)次級(jí)相互作用，導(dǎo)致峰拖尾現(xiàn)象。同時(shí)，在高水相比例的流動(dòng)相中，傳統(tǒng)C18色譜柱的烷基鏈會(huì)發(fā)生蜷縮，降低對(duì)極性化合物的保留能力。
(二)C18-AQ色譜柱的親水改性技術(shù)
C18-AQ(Aqueous-organic)色譜柱針對(duì)高水相條件進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化，核心在于親水封端技術(shù)和極性基團(tuán)嵌入設(shè)計(jì)。一方面，C18-AQ色譜柱采用特殊的封端工藝，使用含有親水基團(tuán)(如聚乙二醇、甘油基)的硅烷試劑進(jìn)行二次封端，將硅膠表面殘留的硅醇基轉(zhuǎn)化為親水性官能團(tuán)，減少與樣品的非特異性吸附;另一方面，在C18烷基鏈中引入極性間隔基，使固定相在高水相環(huán)境下仍能保持舒展?fàn)顟B(tài)，維持對(duì)極性化合物的有效保留。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使得C18-AQ色譜柱在100%水相流動(dòng)相中也能穩(wěn)定運(yùn)行，克服了傳統(tǒng)C18色譜柱在高水相條件下的局限性。
二、分離性能對(duì)比分析
(一)疏水性與保留行為差異
C18色譜柱具有較強(qiáng)的疏水性，對(duì)非極性或弱極性化合物展現(xiàn)出良好的保留能力。在分離多環(huán)芳烴、脂肪酸等非極性物質(zhì)時(shí)，C18色譜柱能夠提供足夠的保留時(shí)間和分離度。然而，當(dāng)流動(dòng)相水相比例超過80%時(shí)，C18色譜柱的烷基鏈會(huì)因水合作用蜷縮，導(dǎo)致對(duì)極性化合物的保留能力急劇下降，甚至出現(xiàn)化合物無法保留、直接隨流動(dòng)相洗脫的現(xiàn)象。
C18-AQ色譜柱通過親水改性，在高水相環(huán)境下仍能保持穩(wěn)定的保留性能。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，在100%水相流動(dòng)相中，C18-AQ色譜柱對(duì)極性化合物(如核苷、糖類)的保留因子(k值)比傳統(tǒng)C18色譜柱提高2-3倍。例如，在分離葡萄糖和果糖異構(gòu)體時(shí)，C18色譜柱難以實(shí)現(xiàn)有效分離，而C18-AQ色譜柱憑借其親水作用和極性選擇性，能夠獲得基線分離的色譜峰。
(二)峰形與分離效率比較
在分析堿性化合物時(shí)，C18色譜柱未鍵合的硅醇基會(huì)與堿性物質(zhì)發(fā)生離子交換或氫鍵作用，導(dǎo)致峰拖尾。特別是對(duì)于pKa>7的強(qiáng)堿性化合物，峰形失真更為嚴(yán)重。而C18-AQ色譜柱通過親水封端技術(shù)，有效屏蔽了硅醇基的影響，顯著改善了堿性化合物的峰形。以分析腎上腺素為例，C18色譜柱得到的峰拖尾因子(As)為1.8.而C18-AQ色譜柱可將As控制在1.2以內(nèi)，峰形對(duì)稱性大幅提升。
在分離復(fù)雜樣品時(shí)，C18-AQ色譜柱的極性選擇性優(yōu)勢(shì)更為突出。其特殊的固定相結(jié)構(gòu)能夠通過親水作用、偶極-偶極相互作用等多種機(jī)制，增強(qiáng)對(duì)極性相近化合物的分離能力。在分析植物提取物中的酚類化合物時(shí)，C18-AQ色譜柱能夠分離出更多的組分，且峰形尖銳，分離度比C18色譜柱提高15%-20%。
(三)流動(dòng)相耐受性差異
C18色譜柱的適用pH范圍通常為2-8.超出此范圍會(huì)導(dǎo)致硅膠基質(zhì)溶解(堿性條件)或硅氧鍵水解(酸性條件)，影響色譜柱使用壽命。此外，C18色譜柱對(duì)高水相流動(dòng)相的耐受性較差，長(zhǎng)期使用高比例水相(>90%)可能導(dǎo)致烷基鏈坍塌，柱效下降。
C18-AQ色譜柱在pH耐受性上與C18色譜柱相近，但在流動(dòng)相組成適應(yīng)性上具有明顯優(yōu)勢(shì)。其不僅能夠耐受100%水相流動(dòng)相，還能在乙腈-水、甲醇-水等不同體系中保持穩(wěn)定性能。同時(shí)，C18-AQ色譜柱對(duì)鹽溶液、緩沖液等添加劑的兼容性更好，可通過調(diào)節(jié)流動(dòng)相組成實(shí)現(xiàn)更靈活的分離條件優(yōu)化。
三、應(yīng)用領(lǐng)域的針對(duì)性差異
(一)C18色譜柱的典型應(yīng)用場(chǎng)景
C18色譜柱廣泛應(yīng)用于非極性或弱極性化合物的分析：
制藥行業(yè)：用于分析結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的藥物成分(如甾體類藥物、局部麻醉藥)、脂溶性維生素等。
環(huán)境監(jiān)測(cè)：適用于檢測(cè)水中的有機(jī)污染物，如多環(huán)芳烴、農(nóng)藥殘留(有機(jī)氯、有機(jī)磷類)。
食品檢測(cè)：可分離食品中的非極性添加劑(如抗氧化劑)、脂肪酸等成分。
(二)C18-AQ色譜柱的優(yōu)勢(shì)應(yīng)用領(lǐng)域
C18-AQ色譜柱則在極性化合物分析中表現(xiàn)卓越：
生物化學(xué)分析：常用于分離蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物(氨基酸)、核酸降解產(chǎn)物(核苷、核苷酸)、糖類等強(qiáng)極性生物分子。
天然產(chǎn)物研究：適用于分離植物提取物中的極性成分，如黃酮苷類、酚酸類化合物。
藥物研發(fā)：在分析水溶性藥物(如抗生素、多肽類藥物)及其代謝產(chǎn)物時(shí)具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，可有效解決傳統(tǒng)C18色譜柱保留不足的問題。
四、實(shí)際案例驗(yàn)證與選型建議
(一)案例分析
案例1：糖類化合物分離 某食品檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室在分析果汁中的糖類成分時(shí)，使用C18色譜柱(5μm，4.6×250mm)，以乙腈-水(70:30)為流動(dòng)相，發(fā)現(xiàn)葡萄糖、果糖和蔗糖的分離度僅為1.0.無法滿足定量分析要求。更換為C18-AQ色譜柱(5μm，4.6×250mm)后，采用100%水相流動(dòng)相，三種糖類的分離度提高至1.8.且峰形對(duì)稱，分析時(shí)間縮短20%。
案例2：水溶性藥物分析 在分析一種新型多肽藥物時(shí)，使用C18色譜柱在高水相條件下(乙腈-水=10:90)，藥物幾乎無保留，直接洗脫。改用C18-AQ色譜柱后，通過優(yōu)化流動(dòng)相pH和添加劑，該多肽藥物獲得了合適的保留時(shí)間(tR=8.5min)，且與雜質(zhì)峰實(shí)現(xiàn)基線分離，分離度達(dá)到2.2.滿足了藥物質(zhì)量控制的需求。
(二)選型參考依據(jù)
樣品極性：若分析非極性或弱極性化合物，優(yōu)先選擇C18色譜柱;若涉及極性化合物，特別是在高水相條件下分析，C18-AQ色譜柱是更佳選擇。
流動(dòng)相組成：當(dāng)流動(dòng)相水相比例超過80%時(shí)，C18-AQ色譜柱能夠提供穩(wěn)定的保留和分離;對(duì)于常規(guī)乙腈-水(50:50左右)體系，兩者均可適用。
特殊分析需求：如果需要分析易與硅醇基發(fā)生作用的堿性化合物，或?qū)O性化合物的分離度有較高要求，C18-AQ色譜柱的親水改性設(shè)計(jì)更具優(yōu)勢(shì)。
五、技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)與行業(yè)價(jià)值
隨著液相色譜技術(shù)向高靈敏度、高通量方向發(fā)展，C18-AQ色譜柱的應(yīng)用前景愈發(fā)廣闊。未來，其技術(shù)發(fā)展可能聚焦于進(jìn)一步提升親水性能、擴(kuò)展pH耐受范圍，以及與超高效液相色譜(UHPLC)技術(shù)的深度融合。對(duì)于液相色譜柱生產(chǎn)廠家而言，深入理解C18-AQ與C18色譜柱的差異，有助于針對(duì)性地研發(fā)高性能產(chǎn)品，滿足不同領(lǐng)域用戶日益多樣化的分析需求，推動(dòng)液相色譜技術(shù)在生命科學(xué)、藥物研發(fā)等前沿領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用。
C18-AQ色譜柱和C18色譜柱雖同屬反相色譜柱家族，但在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、分離性能和應(yīng)用范圍上各有側(cè)重。用戶在選擇時(shí)，應(yīng)結(jié)合樣品特性、流動(dòng)相條件和分析目標(biāo)，科學(xué)合理地選用色譜柱，以實(shí)現(xiàn)最佳的分析效果。恒譜生作為專業(yè)的液相色譜柱供應(yīng)商，我們將持續(xù)提供技術(shù)支持與優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，助力用戶攻克復(fù)雜分析難題。
發(fā)布于: 2023-08-28