分析方法开发:化合物特性参数pKa,LogP,LogD与分离保留的关系_百度知 ...
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发布时间：2024-10-24 13:44
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时间：2024-11-18 23:44
分析方法开发中的化合物特性参数对分离保留的影响是核心议题。本文主要讨论化合物的pKa，LogP，LogD与分离保留的关系，以及缓冲液pKa的考量，有机溶剂与温度对流动相pH及化合物pKa的影响。
中性化合物，如借助反相色谱法（RPC）即可实现有效分离。酸碱化合物的分析与分离方法则随时间发展，现今多采用RPC方法，尤其适用于分子量小于1000 Da的酸碱化合物。多数小分子药物或候选化合物具有酸性或碱性特性，常带有羟基、羰基、氨基、羧基、硝基、卤素等官能团。这些化合物在RPC中的保留性与流动相的pH值密切相关。
对于化合物的pKa参数，其在方法建立选择流动相的pH范围时至关重要。酸性化合物在流动相pH=5时，离子化50%，碱性化合物在流动相pH=10时，离子化50%。调节流动相pH值可以优化色谱的选择性和分离度，当流动相的pH值等于化合物的pKa时，可以最大效应地调节保留时间和分离度。酸性化合物HA的pKa为5，改变流动相pH值可以最大化改变它的k值；同理，碱性化合物B的pKa为10，改变流动相pH值也可以最大化改变它的k值。
缓冲液的pKa对流动相pH值的设定至关重要。当缓冲溶液中溶质的两种状态浓度相等时，即缓冲液pKa等于溶液pH时，缓冲能力最大。溶液pH值离缓冲液的pKa越远，其缓冲能力越小。因此，流动相pH值最好在缓冲液pKa±1.0范围内，此时缓冲能力最强。如果缓冲液的缓冲能力不足，易导致溶质峰拖尾。增加流动相的缓冲能力可以通过扩大流动相pH和溶质pKa之间的差异、增加缓冲液浓度、减少样品进样体积、调节样品溶液pH值与流动相一致性来实现。
有机溶剂和温度对流动相pH和化合物pKa的影响也需考虑。对于溶质和缓冲液均为酸或碱的情况下，有机溶剂比例变化对它们的影响相对较小；当溶质为酸，缓冲液为碱，或者相反时，有机溶剂比例变化对于流动相pH和溶质pKa的影响则有所不同。温度的变化对于缓冲液和样品的pKa也有影响，对于质子化碱，提高温度会降低有效pKa值。温度对于离子化合物的pKa影响要大于中性化合物，但由于柱温一般在30-50℃，温度的改变对化合物的pKa变动影响较小。
综上所述，分析方法开发时，了解化合物特性参数对分离保留的影响，以及缓冲液pKa的考量，对优化色谱分析具有重要意义。掌握这些参数有助于分析工作者在前期分析方法开发设计时做出明智决策，对于色谱柱的选择、缓冲盐类型的选择、流动相pH值的选择，都有着参考和借鉴的意义。
