LC 應用方案 | 毒理學常用液相色譜柱

前言 Restek LC

我們知道液相色譜柱有多種類型,每種類型都有自己的優勢和劣勢,具體選擇哪種色譜柱取決于您的分析需求。新方法建立之初需要研究不同類型固定相的特征,特別是當含有關鍵峰對時,固定相的選擇尤其關鍵。毒物分析實驗室的分析物通常包括濫用藥物、治療藥物、非處方藥物和酒精代謝物。分析物的極性和結構差異會在很大程度上影響它們與不同固定相的相互作用。
遺憾的是,并沒有一個“萬能”的固定相可以有效分析毒理學涉及的所有化合物。大多數情況下,方法開發人員都需要使用幾種不同的固定相來滿足對不同分析物的分析需求。要找出適合的色譜柱,除了可以逐一嘗試,您也可以繼續閱讀本文,我們將為您介紹多種毒物分析方法開發中應該嘗試的固定相類型。
大多數方法開發人員將 C18 色譜柱視為反相色譜中的“通用”或“首_選”色譜柱。C18 是一種成熟可靠的選擇,非常適合分析毒理學中常見的大量 / 多類分析物。C18 固定相能夠通過疏水作用實現對待測物的保留,所以它們在分析具有不同極性的分析物時是一個不錯的選擇,但它們對一些芳香族關鍵異構體的選擇性會稍差些。
當然 C18 可以有效分析一些難分離的化合物。甲基_苯丙_胺和苯丙_胺的 D 型和 L 型異構體通常需要手性色譜柱才能實現分離,但是手性柱不僅昂貴,用途也不是很廣泛。對于不想用手性柱的實驗室,可以按照簡單的衍生化方法在標準 C18 色譜柱上進行分離(見下圖)。即使 C18 無法分離毒理學分析范圍內的每種待測物,您的柜子中仍然應該有一支 C18 作為備用。

優勢:
C18 是一種多功能的成熟固定相,可以分析大量具有不同極性的待測物。
弱勢:
C18 不具備完_全分離藥物 / 濫用藥物中許多關鍵異構體的能力。
雖然聯苯固定相不如 C18 應用廣,但它的確具有自身的優勢。它的最大_優勢是對芳香族化合物具有一定的結構識別能力,這使得它特別擅長分離關鍵的異構體。這種特性來自聯苯官能團與待測物的 π 電子之間的 π-π 作用。因甲醇結構中不含 π 電子,不會干擾待測物與聯苯官能團之間的 π-π 作用,因此當使用聯苯柱時應當首_選甲醇作為有機相,這有助于完_全釋放聯苯的潛力。聯苯固定相可以分離在 C18 或苯基柱上分離較差的化合物,在某些情況下聯苯固定相的增強選擇性也有助于最大限度地減少基質干擾(見下圖)。

優勢:
聯苯色譜柱比 C18 和其他苯基柱有更強的選擇性,能分離關鍵異構體、減少基質干擾。
弱勢:
聯苯不像 C18 那樣常用,因此方法開發過程中可能需要進行更多的自行優化工作。
一般來說,C18 和聯苯柱組合即可成功分析毒理學檢測范圍內的化合物。不過,大_麻素異構體的分析是其中一個例外。確定大_麻使用情況的典型毒理學測試包括分析大_麻中的主要精神活性成分 Δ9-THC 及其兩種代謝物 11-OH-Δ9-THC 和 Δ9-THC-COOH。Δ8-THC(Δ9-THC 的一種異構體)的出現,使得實驗室也必須將這種化合物及其代謝物納入其測試范圍。這份更新的化合物列表包含六種分析物、三對異構體,需要完_全分離才能出具準確報告。C18 和聯苯色譜柱的選擇性不足以充分分離三對異構體,但氟苯基色譜柱對此具有充分的選擇性。
正如我們之前所討論的,C18 色譜柱通過疏水作用實現分離,聯苯柱的保留原理為 π-π 作用。除了色散力、形狀選擇性外,氟苯基柱還有陽離子交換和偶極作用兩種保留機理。正是這種多保留機制使氟苯基色譜柱能夠實現獨_特的分離效果。對于需要分析 THC 異構體的毒理學實驗室來說,氟苯基柱是這一艱難分離的必選色譜柱(見下圖)。

優勢:
氟苯基色譜柱具有獨_特的選擇性,可以滿足毒理學中 THC 異構體的分離。
弱勢:
氟苯基可能需要比 C18 和聯苯更長時間的平衡和再平衡。
乙基葡糖苷酸(EtG)和硫酸乙酯(EtS)一般作為監測酒精使用的生物標志物。EtG 和 EtS 一般用 LC-MS/MS 分析,分析中面臨的主要問題有三個,一是目標物極性高保留差;二是目標物與基質干擾物容易共洗脫,容易遇到基質抑制問題;三是運行時間長。Raptor EtG / EtS 色譜柱是 Restek 專門為解決這些痛點而開發的獨_特固定相。EtG / EtS 色譜柱可為兩種化合物提供穩定、一致的保留,并與基質完_全分離,避免基質干擾(見下圖)。

優勢:
該色譜柱具有獨_特的選擇性,專門用于酒精代謝物分析。
弱勢:
為獲得最佳結果,該色譜柱需要使用基質進行調節;
本色譜柱具有特定用途,不適用于分析大量目標化合物。
結語 Restek LC
毒理學實驗室需要分析的化合物一般范圍廣泛、更新迅速且其化學性質差異巨大。這些化合物中的大多數可以用 C18 和聯苯柱實現成功分析,它們具有互補的選擇性。然而,THC 異構體和 EtG / EtS 等具有挑戰性的分離將需要方法開發人員使用其它色譜柱,如 FluoroPhenyl / 氟苯基或 EtG / EtS 專用柱。
為了更好地協助方法開發人員建立相應分析方法,Restek 特提供色譜柱試用服務,關于方法的任何細節問題,歡迎您隨時聯系 Restek 技術團隊
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