微生物与生化技术杂志

抽象的

核壳粒子在液相色谱 API 中的应用

马利克·凯萨尔·侯赛因

高效液相色谱 (HPLC) 和超高效液相色谱 (UHPLC 或 UPLC) 是用于分析和常规药物活性成分 (API) 内部控制的最广泛使用的工具。它依靠泵将含有样品混合物的受控液体溶剂通过充满固体吸附剂的色谱柱。样品中的每个组分与吸附剂的相互作用略有不同，导致不同组分的流速不同，并导致组分在从色谱柱流出时分离。HPLC 与传统液相色谱的区别在于，操作压力要高得多 (50-350 bar)，而传统液相色谱通常依靠重力使流动部分通过色谱柱。由于分析型 HPLC 中分离的样品量很小，典型的色谱柱尺寸为 2.1-4.6 公制线性单位直径和 30-250 公制线性单位长度。此外，HPLC 色谱柱采用较小的吸附剂颗粒 (平均粒径为 2-50 μm) 制造。这使得 HPLC 在分离混合物时具有更高的分辨率（区分化合物的能力），使其成为一种广受欢迎的有机作用技术。

正相色谱 (NP-HPLC) 该方法根据分析物对极性固定表面（如二氧化硅）的亲和力来分离分析物，因此它支持分析物与材料表面发生极性相互作用的能力。NP-HPLC 使用非极性、非水性流动相，可有效分离直接溶于非极性溶剂的分析物。分析物与极性固定相结合并被其保留。表面吸收强度随分析物极性的增加而增加。相互作用强度不仅取决于分析物分子结构中存在的功能基团，还取决于空间因素。空间位阻对相互作用强度的影响使该方法能够分离结构异构体。在流动相中使用大量极性溶剂可以增加分析物的保留时间，而大量疏水性溶剂往往会导致更快的萃取。流动相中的强极性溶剂（如痕量水）倾向于吸附在固定相的固体表面，形成一层静止的固体（水）层，该层被认为在保留中起着积极作用。这种行为对于传统相吸附来说有些特殊，因为它几乎完全由化学吸附机理控制，即分析物通过固体表面而不是通过附着在材料表面的溶剂化层移动。表面吸附吸附仍然广泛用于柱中的结构化合物分离和 活化（干燥）二氧化硅或氧化铝载体上的薄层吸附形式。

UPLC 或 UHPLC（超高效液相色谱）和 HPLC 都是分离化合物或混合物成分的液相色谱技术。尽管 UHPLC 和 HPLC 在许多情况下各有优势，但有时 UHPLC 显然是最简单的选择。最重要的是，由于色谱柱颗粒较小，UHPLC 可提供更高的分辨率。根据色谱柱中的材料类型（也称为树脂或固定相），UHPLC 可以根据化合物的分子大小、极性或电荷来分离化合物。这些技术中最重要的挑战是快速且经济的分离。这两种技术都因其性能、高精度和高精确度而广受欢迎。另一方面，它们也有一些局限性：在某些情况下，传统的 HPLC 使用大量有机溶剂，分析时间较长，而且 UHPLC 具有高背压和电阻加热。为了克服这些局限性，科学家开发了新型色谱柱颗粒。一般来说，HPLC 和 UHPLC 使用两种不同的二氧化硅色谱柱材料，具体取决于它们的主链。具有全多孔二氧化硅颗粒的固定相符合研究的基本标准，但它们也显示出 HPLC 的所有局限性。然而，近年来，核壳二氧化硅颗粒（实心核和多孔壳的组合）逐渐用于非常经济的分离，并缩短了运行时间。

因此，核壳技术提供了与 UHPLC 中使用的亚 2 μm 颗粒类似的经济分离，同时消除了缺点（可能降低背压）。核壳颗粒的关键因素是多孔壳层的尺寸和厚度，后者可以使用 Van Deemter 方程来解释。填充有核壳颗粒的色谱柱用于药物活性物质的分析和内部控制的多种应用中。