转载离子对试剂小结

接到一个任务，协助监控一个反应。原料、中间体和产物都是极性较高的碱性物质，普通的C18、AQ、CN都不能很好地保持，实验室又没有文献所用的NH2柱，申购也不容易，只能尝试一下离子对试剂了。

      以前除了客户规定，几乎从来没使用过离子对试剂，个人也不喜欢，总觉得那东西很麻烦。平衡时间长，保留时间不稳定，容易“坏”柱子……听到这些就不想用了。但这次没办法，不用不行啦。

      试用下来，果然灵光，而令人顾虑的那些情况暂时没有发现。我来了兴趣，把色谱论坛里关于离子对试剂的帖子翻出来总结了一下：



1、作用原理

     “加入离子对试剂后，它可以与待分析的物质（多为在溶液状态时显以与离子对试剂相反的电荷）结合成离子对而呈中性，这样非极性就表现出来，从而在色谱柱上有保留行为。”

      我觉得离子对试剂很像胶黏剂，一头以离子吸引住待测物（也是离子），另一头以碳链与固定性作用，从而把待测物保持在固定相上 。它的优点和缺点，都是因为这样的特性。



2、试剂选择

     “离子对分为正离子对和负离子对，分析酸性样品（确切的说应该是作用基团）用正离子对试剂，分析碱性样品用负离子对试剂。

       正离子对试剂可以吸附带负电荷的样品组分，负离子对试剂反之。戊烷磺酸钠、己烷磺酸钠……十二烷基磺酸钠都属于负离子对试剂；四丁基溴化铵、四丁基硫酸氢铵一类属于正离子对试剂。

      离子对要考虑样品体系的复杂性和干扰物的特性，先用原则一般尽可能使用碳链短的先，这样可以避免强保留造成对柱子效能的影响，同时，浓度尽可能的低，以保证对柱子填料的稳定性影响最小及清洗方便。”

      看来做实验下手轻点儿好，从碳链短的开始，从低浓度开始，不行再慢慢加。不过这次的使用经验是从碳链长度中等的开始，可以更快看到效果，节约摸索分析条件的时间。同时流动相PH值尽可能低以确保离子化程度。



3、试剂的使用

     “离子对试剂不一定是表面活性剂，如己烷和庚烷磺酸钠，又如三乙胺活四丁基溴化胺，不具表面活性作用。所以用己烷和庚烷盐就没有泡末，用四丁基溴化胺也不产生气泡。十二烷基磺酸钠（或硫酸钠），或者十六烷基溴化钠（CTAB,一种做阴离子用的阳性表面活性剂），在浓度高的时候容易产上泡末。做HPLC时流动相里加的SDS或CTAB浓度一般不会太高，一般在0.1%以下，而且流动相里有甲醇等有机溶剂，高浓度的有机溶剂有破乳的作用，因此，混合后的流动相泡末应该不会很多。另外，做电泳加入的SDS量很大的比如做蛋白质SDS胶，或者毛细管电泳里的MECC，SDS浓度很高，而且没有或者有很少比例的有机改性剂，当然会有气泡，跟HPLC不完全相同。”

达人们的意思我看明白了，就是有点泡沫不要怕，确保溶液摇匀就好。

使用离子对试剂时，调节保留时间的方式与普通反相不同，变化有机相比例没有改变PH值来得有效。

     “当流动相PH值较高时，样品以中性形式存在，那么正电荷较少，相应的保留较弱；当流动相PH值较低时，样品便以质子碱H+形式的离子状态存在，那么正电荷与固定相上带负电荷的-SO3强烈吸附，相应的保留会非常强。”

     “再说明一下B物质的pKa，其值为10.5，在pH为4.5、3.8时都以离子态存在，这点没错，虽然都是离子态，都是99%以上，但从量上说还是有点不一样的。任何物质以离子态存在时都有一个平衡的状态：B＋（H＋）＝＝（BH＋），这里存在着一个平衡常数K（或者说离解常数），于是pH不同时，H＋不同，对应的B、BH＋也不同。所以才会出现pH不同，保留值会不同。

       另外我认为4.5和3.8的pH相差不大，其改变对物质的保留值影响不会很大，因为在流动相中还受到很多因素的影响。”



4、使用后清洗

     大家都强调离子对试剂要冲洗较长时间才能洗去。想想也知道那简直是一定的，使用前平衡了老半天呢，要是轻易就能洗去就怪了。

     对于多数离子对试剂，清洗还是比较简单的，平时的水——甲醇就能奏效，只是时间必须长点，2小时比较好。

     有些例子比较特殊：

    “如果用TBA的话应该需要好好洗洗柱子，因为这种胺类的东西不容易洗干净，且会慢慢溶解硅胶。 通常TBA是用0.1%的磷酸，（其中含有100mM 高氯酸钠）与甲醇 1：1 来洗。磷酸的作用是调节pH, 高氯酸钠可以把胺带下来，甲醇增加对有机物的溶解度。”

    “根据试验经验，SDS在酸中的溶解性较差，因为它是强碱弱酸盐，在酸性条件下可以生成不溶于水的弱酸十二烷基磺酸，但此酸在有机相中溶解性较好，所以即使在水相中有不溶解的SDS，在加入有机相后反而会使之溶解。所以在流动相中不含有其他盐时，完全可以用比例较高的有机相水洗涤。”



5、其他

        很早就知道，醋酸铵可以起部分离子对试剂的作用，没想到TFA也可以。

      “英文文献中是经常称之为ion-pair reagent的！而且不只是用来掩蔽填料上残留的活性硅羟基，TFA的氟端还能与分析物的疏水部分相“配对”呢”

       “我觉得缓冲液可以更准确的控制所需的PH值，而加酸所得到的PH值不够稳定，很容易随着温度、流动相组成的微小变化而改变，但是缓冲液中的盐成分对色谱柱的使用寿命来讲不是什么好事。

         选用酸还是缓冲液来控制流动相PH值，最好依据分析方法的耐用性来选择！保留性、选择性对PH的变化不是很敏感的话，加酸应该就可以了！

         另外：磷酸盐缓冲液和醋酸盐缓冲液可以控制的PH值范围是不同的！

         磷酸盐可以控制PH值范围在2.1～3.1和6.2～8.2

         醋酸盐可以控制的PH缓冲范围是3.8～5.8”

  

离子对试剂的使用，应该还有很多门道，希望有经验的同行补充！