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LC 应用方案 | 毒理学常用液相色谱柱

来源:RESTEK 瑞思泰康科技(北京)有限公司   2025年08月05日 15:37  

LC 应用方案 | 毒理学常用液相色谱柱

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前言   Restek LC 

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我们知道液相色谱柱有多种类型,每种类型都有自己的优势和劣势,具体选择哪种色谱柱取决于您的分析需求。新方法建立之初需要研究不同类型固定相的特征,特别是当含有关键峰对时,固定相的选择尤其关键。毒物分析实验室的分析物通常包括滥用药物、治疗药物、非处方药物和酒精代谢物。分析物的极性和结构差异会在很大程度上影响它们与不同固定相的相互作用。


遗憾的是,并没有一个“万能”的固定相可以有效分析毒理学涉及的所有化合物。大多数情况下,方法开发人员都需要使用几种不同的固定相来满足对不同分析物的分析需求。要找出适合的色谱柱,除了可以逐一尝试,您也可以继续阅读本文,我们将为您介绍多种毒物分析方法开发中应该尝试的固定相类型。



01.

C18

大多数方法开发人员将 C18 色谱柱视为反相色谱中的“通用”或“首_选”色谱柱。C18 是一种成熟可靠的选择,非常适合分析毒理学中常见的大量 / 多类分析物。C18 固定相能够通过疏水作用实现对待测物的保留,所以它们在分析具有不同极性的分析物时是一个不错的选择,但它们对一些芳香族关键异构体的选择性会稍差些。


当然 C18 可以有效分析一些难分离的化合物。甲基_苯丙_胺和苯丙_胺的 D 型和 L 型异构体通常需要手性色谱柱才能实现分离,但是手性柱不仅昂贵,用途也不是很广泛。对于不想用手性柱的实验室,可以按照简单的衍生化方法在标准 C18 色谱柱上进行分离(见下图)。即使 C18 无法分离毒理学分析范围内的每种待测物,您的柜子中仍然应该有一支 C18 作为备用。

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优势:

C18 是一种多功能的成熟固定相,可以分析大量具有不同极性的待测物。


弱势:

C18 不具备完_全分离药物 / 滥用药物中许多关键异构体的能力。




02.

Biphenyl / 联苯

虽然联苯固定相不如 C18 应用广,但它的确具有自身的优势。它的最大_优势是对芳香族化合物具有一定的结构识别能力,这使得它特别擅长分离关键的异构体。这种特性来自联苯官能团与待测物的 π 电子之间的 π-π 作用。因甲醇结构中不含 π 电子,不会干扰待测物与联苯官能团之间的 π-π 作用,因此当使用联苯柱时应当首_选甲醇作为有机相,这有助于完_全释放联苯的潜力。联苯固定相可以分离在 C18 或苯基柱上分离较差的化合物,在某些情况下联苯固定相的增强选择性也有助于最大限度地减少基质干扰(见下图)。

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优势:

联苯色谱柱比 C18 和其他苯基柱有更强的选择性,能分离关键异构体、减少基质干扰。


弱势:

联苯不像 C18 那样常用,因此方法开发过程中可能需要进行更多的自行优化工作。




03.

FluoroPhenyl / 氟苯基

一般来说,C18 和联苯柱组合即可成功分析毒理学检测范围内的化合物。不过,大_麻素异构体的分析是其中一个例外。确定大_麻使用情况的典型毒理学测试包括分析大_麻中的主要精神活性成分 Δ9-THC 及其两种代谢物 11-OH-Δ9-THC 和 Δ9-THC-COOH。Δ8-THC(Δ9-THC 的一种异构体)的出现,使得实验室也必须将这种化合物及其代谢物纳入其测试范围。这份更新的化合物列表包含六种分析物、三对异构体,需要完_全分离才能出具准确报告。C18 和联苯色谱柱的选择性不足以充分分离三对异构体,但氟苯基色谱柱对此具有充分的选择性。


正如我们之前所讨论的,C18 色谱柱通过疏水作用实现分离,联苯柱的保留原理为 π-π 作用。除了色散力、形状选择性外,氟苯基柱还有阳离子交换和偶极作用两种保留机理。正是这种多保留机制使氟苯基色谱柱能够实现独_特的分离效果。对于需要分析 THC 异构体的毒理学实验室来说,氟苯基柱是这一艰难分离的必选色谱柱(见下图)。

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优势:

氟苯基色谱柱具有独_特的选择性,可以满足毒理学中 THC 异构体的分离。


弱势:

氟苯基可能需要比 C18 和联苯更长时间的平衡和再平衡。




04.

EtG / EtS

乙基葡糖苷酸(EtG)和硫酸乙酯(EtS)一般作为监测酒精使用的生物标志物。EtG 和 EtS 一般用 LC-MS/MS 分析,分析中面临的主要问题有三个,一是目标物极性高保留差;二是目标物与基质干扰物容易共洗脱,容易遇到基质抑制问题;三是运行时间长。Raptor EtG / EtS 色谱柱是 Restek 专门为解决这些痛点而开发的独_特固定相。EtG / EtS 色谱柱可为两种化合物提供稳定、一致的保留,并与基质完_全分离,避免基质干扰(见下图)。

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优势:

该色谱柱具有独_特的选择性,专门用于酒精代谢物分析。


弱势:

为获得最佳结果,该色谱柱需要使用基质进行调节;

本色谱柱具有特定用途,不适用于分析大量目标化合物。

结语   Restek LC 

毒理学实验室需要分析的化合物一般范围广泛、更新迅速且其化学性质差异巨大。这些化合物中的大多数可以用 C18 和联苯柱实现成功分析,它们具有互补的选择性。然而,THC 异构体和 EtG / EtS 等具有挑战性的分离将需要方法开发人员使用其它色谱柱,如 FluoroPhenyl / 氟苯基或 EtG / EtS 专用柱。


为了更好地协助方法开发人员建立相应分析方法,Restek 特提供色谱柱试用服务,关于方法的任何细节问题,欢迎您随时联系 Restek 技术团队


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