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2015上半年色谱实验与应用研究的重要进展

嘉峪检测网        2015-10-12 21:23

  介绍了最近色谱研究的几个值得注意的重要进展,包括UPLC高压下蛋白质的构象变化、HPLC流动相统一pH标尺的实验应用、超细粒径UPLC中的滑移流研究、多维色谱-质谱联用的LC-GC×GCMS/MS和毛细管离子色谱-CE-MS方法、非水硅胶固定相中产生甲硅醚的证据以及用于实时呼气分析的新方法。

  高压下的蛋白质构象变化与UPLC中压力的影响

  蛋白质因为压力产生去折叠现象,其保留会随压力的上升而增大。美国Merck实验室的Makarov等在UPLC柱与检测器之间加一个可调节的背压阀,在选定的流速与稳定条件下使用UPLC-MS,通过氢-氘交换研究了超高压力对蛋白质二级结构(去折叠)的影响。当使用重水在45℃下孵育2h使蛋白质样品实现充分的氘交换,以普通水溶解的蛋白质样品作为对照,根据含重水流动相和不含重水流动相UPLC等度分离的结果,加上MS检测样品相对分子质量的差异(即氘交换的质量差ΔH)来评价压力对蛋白质中易于发生氘交换的活泼氢数量。结果显示,压力对存在α-螺旋的胰岛素、细胞色素C、肌红蛋白样品的影响明显,其处于疏水内区不易交换的氢的数量随压力增大而逐渐减少,而对不存在α-螺旋的血管舒缓激肽没有变化。升高温度到75℃可使胰岛素和细胞色素C均完全去折叠失去疏水内区而实现全部交换。实验中还观察到从不同来源获得的两个牛胰岛素批次之间蛋白质折叠的微小差异。该文利用UPLC的压力结合氘交换差异的质谱检测,使UPLC-MS成为研究蛋白质折叠的方便工具,并可用于区分高级结构差异的蛋白质组分。McCalley最近总结了UPLC实验中压力和摩擦热对保留、选择性、柱效影响的理论与实验研究进展。通常压力会增加样品在反相HPLC中的保留,而且随着分子增大,这种增大的幅度会更大。

  HPLC流动相的统一pH标尺

  如何比较HPLC中含有不同有机溶剂流动相的pH一直是一个棘手的问题,德国KrossingI实验室曾以105Pa(1bar)气相质子绝对化学势为基准通过理论推算提出统一的绝对pH(pHabs)标尺,理论上通过测定浸入两溶液中pH电极的电位差可以直接比较两溶液中溶剂化质子的活度,但因为液接电势的测定误差而难以用于实际的实验中。最近,其合作者爱沙尼亚的LeitoI实验室再次与其合作,借助IzutsuK对液接电位复杂的三分量计算方法,将其引入实际实验并得到一些常用甲醇和乙腈体系流动相的pHabs值(参比为气相)或pHH2Oabs值(参比为水溶液),这些结果可用于直接比较不同有机相和缓冲液之类的流动相的酸性。对于通常HPLC中的流动相,根据流动相中除去有机相后测定的pH(wwpH)与pHH2Oabs之间的单调变化的关系,可用内插法通过测定wwpH得到其pHH2Oabs值。

  滑移流(slipflow)现象缓解了超细粒径UPLC柱压并获得更好的柱效

  亚2μmUPLC及核-壳颗粒固定相的高速高效分离能力已被广泛用于小分子分离分析。由于大分子扩散系数小,传质阻力大,在蛋白质分离方面仍有待改进。由于“滑移流”的存在,使用更小的亚微米颗粒在蛋白质分离方面可以获得出乎意料的结果。美国普渡大学的WirthMJ实验室在亚微米与滑移流研究中取得了很多值得注意的结果。

  多维高效色谱-质谱联用方法

  对于复杂样品的全分析,多维分离是有吸引力的研究方向。意大利MondelloL实验室最近发表了在线LC-GC×GC-MS/MS方法,这被他们看成是一种五维方法(将三重四极杆质谱看成二维的质谱分离)。他们以煤焦油的二氯甲烷溶液为样品,先用LC分离(100mm×3mm×5μm硅胶柱,以正己烷-二氯甲烷流动相梯度洗脱,二极管阵列检测),将样品分为非芳香烃、不饱和化合物、含氧化合物3组,并除去相对分子质量太大的成分。再以该实验室已有的配有特制双侧端口进样针的AOC-5000自动进样器作为LC与GC之间的接口,通过这个改进的25μL进样针将LC馏分从检测器出口转移到GC×GC-MS/MS系统(由两台GC2010气相色谱与一台TQ8030三重四极杆质谱组成)。

  超临界流体色谱中存在的甲硅醚

  美国Waters公司的Fairchild等以3-苯甲酰吡啶和黄酮(flavone)为样品,用耐碱的杂化硅胶柱(BEH)在超临界流体色谱(SFC)标准实验条件(流动相为CO2-甲醇(90∶10),柱温40℃,背压调节器压力2175psi)下分不开两组分,但在柱中存在甲醇(且没有水)的情况下两峰会随着色谱柱放置时间延长逐渐分开。固体NMR显示固定相表面存在键合的甲氧基,证实柱中的硅醇基逐渐转换成甲硅醚。而使用含水流动相冲洗可以将其较快地还原为硅醇状态。0.1%的N,N-二甲基丁胺可以双向催化这个可逆反应。异丙醇也存在类似的反应但速度很慢。

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来源:AnyTesting