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液相实战丨人参皂苷类化合物HPLC分析方法的建立

纳谱分析助力色谱学堂《分不开怎么办》栏目,为广大用户提供免费的技术咨询。

上周,“分不开怎么办”栏目收到了一位王同学的咨询,她在人参皂苷类化合物分析方面遇到了一些困难:


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 王同学目前所做的尝试



1. 使用T家C18柱,Rg1和Re未实现基线分离(分离度R<1.5);

2. 更换色谱柱为A家C18,在相同条件下,同样未实现Rg1和Re的基线分离;

3. 在A家C18色谱柱的基础上,调整流动相梯度,Rg1和Re可以满足基线分离,但是其他人参皂苷(Rb1、Rb2、Rc和Rd)分离不理想。


王同学的诉求是寻找一个合适的HPLC分析方法(包括色谱柱和流动相),能够实现样品中所有人参皂苷的良好分离( Rb1、Rb2、Rc、Rd、Re和Rg1)。










收到问题后,我们的“大师兄”团队立即联系了王同学,针对她的诉求提出了一些建议。


王同学的这个案例很有代表性,因此今天我们就以这个案例为例,和大家分享一下在做HPLC分析方法开发时的思路和心得


通常来说,建立合适的HPLC分析方法,你需要:


01

确定分离目标,明确方法要求;

02

解析目标分析物,包括化合物结构、分子量、吸收光谱、pKa和化学稳定性等方面信息;

03

对收集到的信息进行综合分析和考虑,选择合适的色谱柱(固定相),设计合适的实验条件;

04

使用挑选的色谱柱和实验条件进行分析,根据结果调整色谱柱和实验条件;

05

在合适的色谱柱和实验条件下,进行相关验证,最终得到稳定靠谱的实验方法。



针对今天的案例,我们一条条看:


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01
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分离目标和方法要求


首先,我们明确这个实验的目的是通过合适的HPLC方法实现人参皂苷化合物 Rb1、Rb2、Rc、Rd、Re和Rg1的分离

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02
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解析目标分析物


建立合适的人参皂苷HPLC分析方法,需要进行全方位的考虑,其中化合物结构是至关重要的点。


人参皂苷( Rb1、Rb2、Rc、Rd、Re、Rf和Rg1等 )是人参的主要成分,都具有相似的基本结构:含有由30个碳原子排列成四个环的甾烷类固醇核。


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它们都具备以下特点:


1. 化合物偏中性,具备一定的疏水性

2. 不同化合物之间的差异在于糖分子的种类和数量,结构比较接近,甚至属于同分异构体;

3. 分子量在800-1200,分子结构偏大(小分子领域)。


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03
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选择色谱柱和实验条件


根据人参皂苷化合物的这些特点,我们确定了建立HPLC方法的要点:




1. 偏中性化合物,流动相可以采用非缓冲的水溶液,甚至纯水相;

2. 具备一定疏水性的结构相近化合物,色谱柱考虑采用C18固定相,使用等度或缓梯度

3. 分子物理尺寸偏大,孔径在分离中有可能发挥重要作用,需要仔细考察此点。


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04
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调整色谱柱和实验条件


2020版中国药典人参的含量测定项规定的色谱柱:十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂


但是中国药典方法中并没有明确色谱柱的细节,包括色谱柱规格、固定相粒径和孔径,而这些往往会影响分离效果。


我们先按照该方法,使用相同规格的不同孔径ChromCore 120 C18(120 Å)和ChromCore C18 (180 Å)对人参皂苷Rg1和Re进行分析,得到如下结果:


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在药典人参方法下,人参皂苷Rg1和Re在ChromCore 120 C18(120 Å)和ChromCore C18 (180 Å)上都能获得良好的峰型,在ChromCore C18 (180 Å)获得更好的分离度(R>2.0),满足药典要求。


ChromCore 120 C18(120 Å)和ChromCore C18 (180 Å)两款色谱柱采用相同的硅胶基质和键合工艺,主要差别在于孔径






另外,2020版中国药典西洋参的含量测定项规定的色谱柱:十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂


我们再按照该方法,使用相同规格的不同孔径ChromCore C18(180 Å)和ChromCore 300 C18 (300 Å)对人参皂苷Rg1和Re进行分析(两种人参皂苷在ChromCore 120 C18上共流出,谱图未放):


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在药典西洋参方法下,人参皂苷Rg1和Re在ChromCore C18(180 Å)未获得基线分离,而在ChromCore 300 C18 (300 Å)获得更好的分离度,完全满足药典要求。


西洋参方法中梯度斜率高于人参方法(梯度更陡),因此人参方法适用的ChromCore C18(180 Å)在西洋参方法下,无法实现Rg1和Re的基线分离。


由此可见,在分离分子尺寸较大且结构相似的化合物时,不仅要选用合适的固定相官能团,更要注意固定相基质孔径的选择,以达到最佳的分离效果。



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05
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得到稳定靠谱实验方法



经过上面实验的对比,最后我们选用ChromCore 300 C18 (300 Å),在中国药典人参方法下,对7种人参皂苷进行分析:


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由以上谱图可知,7种人参皂苷在ChromCore 300 C18 (300 Å)上都能获得良好的峰型和分离,完全满足HPLC定性和定量要求。


也就是说,在人参皂苷等物理尺寸较大的化合物HPLC分析中,大孔径固定相色谱柱有利于结构相近组分的分离



希望今天这个案例的梳理,能够对你的HPLC分析方法开发工作有所启发和帮助。


如果你在分析实验中也遇到了方法开发、或者仪器软硬件方面的问题,欢迎来咨询,我们会尽力帮你答疑解惑。

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