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混合模式色譜

混合模式色譜(Mixed-mode Chromatography，MMC)指的是同時應用多種作用力使溶質和固定相進行保留和分離的色譜方法[1][2][3]。與單一模式色譜不同的是，在MMC中，次級作用力不能太弱，要對溶質的保留有所貢獻。

發展歷史

在MMC被認可之前，人們認為次級作用力是造成色譜峰拖尾的主要原因，總是想盡辦法去消除或減少這些次級作用力[4][5][6]。 H. Engelhardt, H. Müller, Chromatographia 19 (1984) 77.. 但是，後來發現通過合適的方法可讓MMC成為一項提高分離能力的新的技術。1986年，Regnier小組首次合成了矽膠基質的陰離子交換固定相，對蛋白分離顯示強陰離子交換（Anion Exchange Chromatography，SAX）和疏水作用色譜（Hydrophobic Interaction Chromatography， HIC）的性質[7]。1998年，Burton和Harding報道了一種新的MMC—疏水電荷誘導色譜(Hydrophobic Charge Induction Chromatography, HCIC)，這種色譜不依賴於鹽濃度而依賴於pH[8]。同一年，組合液相色譜（conjoint liquid chromatography，CLC)由Štrancar等提出，它是將具有不同官能團的2個或多個對流作用介質（convective interaction media，CIM）整體盤裝在同一根柱子中[9]。在1999年，Yates等人[10]將強陽離子交換（strong-cation exchange，SCX)和反相色譜（reversed-phase liquid chromatography，RPLC）填料前後分段裝填在一根毛細管柱子中，並與串聯質譜 (MS/MS)聯用，用於蛋白質組學中對多肽的分析。2009年，耿信篤小組使用一根具有弱陽離子交換（Weak Cation Exchange，WCX）和HIC混合保留性質的色譜柱用於對蛋白質在線快速分離[11]。這根色譜柱在相應色譜模式下具有比商品WCX和HIC柱相當或更好的分離度。

優勢

MMC與傳統的單一模式色譜相比，有以下優勢：

  1. 高選擇性。帶正電，負電及電中性的物質可用一根RP/陰陽離子交換（anion-cation exchange，ACE)柱一次分離[12]。
  2. 負載量顯著增加[13][14][15]。例如，與常規RPLC相比，混合模式的ACE/親水色譜（hydrophilic interaction chromatography，HILIC）柱的負載量增加了10-100倍[14], 這為半製備和製備型色譜的發展提供了新的思路[16][17]。
  3. 具有與相應多種單模式色譜填料相當或更好分離效率的單根混合模式色譜柱可代替2根或多根單模式色譜柱，避免對原料的浪費和過度消耗[10]。
  4. 僅用一根MMC柱，通過更換流動相條件，可以完成二維或多維分析。

參考文獻

  1. ^ Yang Y, Geng X. Mixed-mode chromatography and its applications to biopolymers. Journal of Chromatography A 2011 DEC 9 2011;1218(49):8813-25.
  2. ^ Zhao G, Dong X, Sun Y. Ligands for mixed-mode protein chromatography: Principles, characteristics and design. J Biotechnol 2009 OCT 12 2009;144(1):3-11.
  3. ^ Mclaughlin LW. Mixed-mode chromatography of nucleic-acids. Chem Rev 1989 MAR-APR 1989;89(2):309-19.
  4. ^ B.C. Trammell, M.A. Hillmyer, P.W. Carr, Anal. Chem. 73 (2001) 3323.
  5. ^ D.R. Nau, in: M.T.W. Hearn (Ed.), HPLC of Proteins, Peptides and Polynucleotides: Contemporary Topics and Applications, VCH Publ., New York, NY, 1991, p. 331.
  6. ^ B.Y. Zhu, C.T. Mant, R.S. Hodges, J. Chromatogr. 594 (1992) 75.
  7. ^ L.A. Kennedy, W. Kopaciewicz, F.E. Regnier, J. Chromatogr. 359 (1986) 73.
  8. ^ [9] S.C. Burton, D.R.K. Harding, J. Chromatogr. A 814 (1998) 71.
  9. ^ [10] A. Štrancar, M. Barut, A. Podgornik, P. Koselj, D. Josić, A. Buchacher, LC–GC Int.11 (1998) 660.
  10. ^ 10.0 10.1 A.J. Link, J. Eng, D.K. Schieltz, E. Carmack, G.J. Mize, D.R. Morris, B.M. Garvik, J.R. Yates, Nat. Biotechnol. 17 (1999) 676.
  11. ^ [12] X.D. Geng, C.Y. Ke, G. Chen, P. Liu, F. Wang, H.Q. Zhang, X. Sun, J. Chromatogr. A 1216 (2009) 3553.
  12. ^ X.D. Liu, C.A. Pohl, J. Sep. Sci. 33 (2010) 779.
  13. ^ N.H. Davies, M.R. Euerby, D.V. McCalley, J. Chromatogr. A 1138 (2007) 65.
  14. ^ 14.0 14.1 R.L. Cunico, K.M. Gooding, T. Wehr, Basic HPLC and CE of Biomolecules, Bay Bioanalytical Laboratory, Richmond, CA, 1998, p. 199, Chapter 9.
  15. ^ R. Nogueira, M. Lämmerhofer, W. Lindner, J. Chromatogr. A 1089 (2005) 158.
  16. ^ C. Cabanne, J. Pezzini, G. Joucla, A. Hocquellet, C. Barbot, B. Garbay, X. Santarelli, J. Chromatogr. A 1216 (2009) 4451.
  17. ^ S.C. Burton, D.R.K. Harding, J. Biochem. Biophys. Methods 49 (2001) 275.
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