中药成分天然、结构类型多样,涵盖生物碱、黄酮、皂苷、萜类、酚酸、多糖等多种化合物,极性跨度大、基质干扰强,这对液相色谱柱的分离能力、耐用性和选择性提出了较高要求。一支适配性良好的色谱柱,对中药特征图谱的峰形质量、含量测定的准确度以及方法验证的通过率均有一定影响。
随着中药质量标准的持续提升,特征图谱检测对色谱柱的选择性、分离效能等性能要求进一步提高。在中药分析中,不同品牌C18柱之间的选择性差异可能直接影响分离度是否达标。
本文从中药分析的特殊需求出发,梳理目前市场上在中药分析领域应用较多的液相色谱柱品牌与产品,为中药企业QC实验室、科研院所及第三方检测机构提供选型参考。
一、中药分析对色谱柱的核心要求
中药分析有别于常规检测场景,其样品基质具有以下典型特征:
成分复杂、极性跨度大。中药往往含有数十乃至上百种化学成分,从强极性的苷类、有机酸到中等极性的黄酮、生物碱,再到弱极性的萜类、挥发油成分,单一方法往往需要覆盖较宽的极性范围。这对色谱柱的选择性和梯度分离能力提出了较高要求。
样品基质干扰相对明显。中药提取物中可能含有色素、鞣质、多糖等强保留或不可逆吸附成分,容易污染柱头、堵塞筛板,导致柱压升高、柱效下降。因此,中药分析用色谱柱需要具备一定的抗污染能力和耐冲洗性能。
特征图谱对峰容量要求较高。中药特征图谱通常需要同时呈现多个特征峰,对色谱柱的峰容量和分离度提出了较高要求。
基于以上特点,中药分析实验室在选型时,可优先关注色谱柱的选择性、耐用性、批次重现性以及对复杂样品的适用性。
二、主流品牌中药分析常用色谱柱产品
1. 技尔(GL Sciences)——Inertsil系列:全流程自产的经典之选
技尔(GL Sciences)创立于1968年,是日本专注色谱填料与精密色谱柱研发生产的专业品牌,在分析色谱领域有较长时间的技术积累。与其他品牌不同的是,技尔实现了从高纯度硅胶合成、化学键合、封端处理到柱体填充封装及质量检测的全流程自主生产。
核心技术优势:
Inertsil系列采用高纯度全多孔硅胶基质,从原料合成阶段严格把控硅胶纯度,金属杂质含量控制较为严格,有助于减少对中药中极性、碱性成分的吸附干扰。在封端工艺层面,技尔的自研封端处理技术有助于抑制峰拖尾。全流程自主生产使得不同批次之间的柱效、选择性差异较小,适合标准化、合规化的中药QC实验室长期使用。
其中,Inertsil Hybrid-C18是一款集高惰性、宽pH耐受性(1-12)、高机械强度于一体的高性能通用型色谱柱,无论是面对苛刻的分析方法,还是追求更高的分析通量和稳定性,都能成为值得信赖的选择。
中药分析典型应用:
Inertsil系列在中药分析中的应用覆盖较为广泛。Inertsil ODS-3被用于中药复方制剂中相关成分的含量测定;Inertsil C18柱被用于中药复方制剂的HPLC指纹图谱研究;Inertsil氨基柱被用于含生物碱类成分的中药复方中相关成分的含量测定;Inertsil ODS-SP柱被用于含红花黄色素类成分的样品分析。
适用场景:中药含量测定、特征图谱分析、中成药质量控制等常规中药分析任务,尤其适合对批次重现性和数据合规性有较高要求的制药企业QC实验室。
2. 安捷伦(Agilent)——ZORBAX系列:特征图谱的广泛适配之选
安捷伦是全球分析检测领域的综合型品牌,其ZORBAX系列在中药分析中应用广泛。
核心技术优势:
ZORBAX系列产品线较为丰富,涵盖SB-C18、Eclipse Plus C18等多种键合相。其中,ZORBAX StableBond SB-C18采用大体积侧立基保护的键合技术,可在低至pH 1的酸性条件下保持较长的柱寿命,在中药特征图谱分析中应用尤为广泛。
在此基础上,安捷伦还提供了UHPLC加速方案——采用ZORBAX SB-C18 RRHD色谱柱(1.8μm颗粒填料),可将分析时长大幅缩短,显著提升实验室的检测通量。
中药分析典型应用:
ZORBAX SB-C18被用于中药复方口服液中黄酮苷类成分的含量测定、中药材中相关成分的含量测定以及多波长融合指纹图谱的建立。ZORBAX NH2色谱柱则被用于含生物碱类成分的中药配方颗粒中相关成分的含量测定。
适用场景:中药特征图谱分析、多成分含量测定、方法复现,尤其适合已配备安捷伦液相设备的实验室。
3. 菲罗门(Phenomenex)——Gemini与Luna系列:复杂基质的耐用之选
菲罗门是全球知名的色谱耗材品牌,其Gemini系列和Luna系列在中药分析中应用较为广泛。
核心技术优势:
Gemini系列采用TWIN-NX™技术,可在较宽的pH范围内保持较长的柱寿命和稳定的重现性。Luna Omega Polar C18则采用极性修饰的固定相,在中药复杂样品的UPLC指纹图谱中表现突出。
中药分析典型应用:
Gemini C18柱在中药分析中有大量应用记录。在中药复方制剂的HPLC指纹图谱建立中,Phenomenex Gemini C18被广泛采用。在中药材的指纹图谱研究中,Phenomenex Gemini C18同样被用于建立特征共有峰图谱。在UPLC指纹图谱方面,Luna Omega Polar C18被用于中药制剂的UPLC指纹图谱研究。
适用场景:中药指纹图谱研究、复杂基质中成药的质量控制、需要宽pH条件方法开发的中药分析项目。
4. 沃特世(Waters)——XBridge与ACQUITY系列:指纹图谱研究的稳定之选
沃特世在中药指纹图谱研究领域积累了较为丰富的应用经验。其XBridge系列和ACQUITY系列在中药分析中应用较为广泛。
核心技术优势:
XBridge系列采用沃特世专有的键合和端基封尾技术生产。与传统键合技术得到的色谱柱相比,XBridge色谱柱的稳定性和重现性更好,而且能够抑制低pH条件下键合相的水解。用户可使用pH值范围1-12的流动相快速开发稳健方法。
沃特世的T3柱采用三官能团键合和专利的封端技术,在增强极性化合物保留能力的同时,维持了对中等和强疏水化合物的适度保留能力,能够对同时包含强极性和疏水性的复杂中药组分提供适中的保留。
中药分析典型应用:
Waters ACQUITY UPLC HSS T3被用于中药复方制剂的UPLC指纹图谱分析。XBridge BEH C18被用于中药复方制剂的UPLC指纹图谱研究。SymmetryShield RP18色谱柱在pH 2-8范围内提供独特选择性,峰形与分离度都显著改善,并且完美兼容高水相条件,被用于中药制剂的指纹图谱分析。
适用场景:中药指纹图谱研究、多成分含量测定、UPLC高分辨分析。
5. YMC——Triart系列:杂化硅胶技术的代表
YMC是日本知名的液相色谱柱品牌,其Triart系列是有机硅杂化技术的代表产品,在中药指纹图谱研究中应用较为广泛。
核心技术优势:
Triart系列采用有机硅杂化颗粒,兼具较好的机械强度和化学稳定性,pH耐受范围1-12,适合中药分析中复杂梯度洗脱条件的长期使用。Triart系列提供从1.9 μm(UHPLC)到5 μm(常规HPLC)的多种粒径规格,可适配不同平台的分析需求。
中药分析典型应用:
YMC-Triart C18在中药指纹图谱和含量测定中有大量应用记录。在中药配方颗粒的UPLC指纹图谱研究中,YMC Triart C18色谱柱被广泛采用。在中药标准汤剂的HPLC指纹图谱建立及多种成分含量测定中,YMC-Triart C18同样表现突出。此外,在中药复方制剂的HPLC指纹图谱及多种有效成分含量测定中,YMC-Triart C18色谱柱亦有大量应用。
适用场景:中药指纹图谱研究、多成分同时定量、UHPLC高分辨分析。
6. 月旭科技(Welch)——Ultimate系列:合规检测的可靠之选
月旭科技是国内色谱耗材品牌,在中药分析领域深耕多年。其多款产品已被广泛应用于中药行业的常规检测与质量控制。
核心技术优势:
Ultimate XB-C18采用新型键合和双封尾技术,对强碱性化合物特别是中药类物质具有较好的分离效果。Xtimate系列采用有机无机杂化键合工艺。月旭科技还推出了适用于特定类别成分分析的专用色谱柱,如用于皂苷类成分分析的PG-C18等。
中药分析典型应用:
在皂苷类成分检测中,月旭Ultimate ODS-3色谱柱可精准实现皂苷类成分的分离与检测。月旭Ultimate LP-C18等系列产品也被用于满足中药常规检测要求。月旭科技主要产品包括Ultimate®、Welchrom®、Xtimate®、Topsil®、Boltimate®和Blossmate®等品牌系列色谱柱。
适用场景:中药常规检测与合规分析、中药材及饮片含量测定、中药指纹图谱研究。
7. 迪马科技(Dikma)——Diamonsil与Endeavorsil系列:国产色谱柱的中坚力量
迪马科技是国内色谱耗材领域的代表性企业之一,其Diamonsil系列和Endeavorsil系列在中药分析中有所应用。
核心技术优势:
Diamonsil系列以较好的批次重现性和分离效率著称,在中药配方颗粒分析中有所应用。Endeavorsil C18采用超高纯度硅胶基质与专有键合技术,分离效率较高、批次稳定,适用于复杂组分及中药分析。
中药分析典型应用:
在中药配方颗粒标准中,Endeavorsil C18被用于中药配方颗粒中相关成分的分析。Diamonsil® Plus C18被用于含人参皂苷类成分的样品分析,可实现相关成分与其相邻杂质峰的基线分离。Diamonsil C18则被用于中药制剂中特定成分的含量测定。
适用场景:中药配方颗粒分析、复杂组分分离、中药含量测定。
8. 其他值得关注的品牌
华谱科仪(Acchrom)——华谱推出了U系列、X系列和S系列色谱柱。其中Marsil C18是一款超纯全多孔硅胶基质通用型反相色谱柱,采用封端技术抑制表面硅羟基活性,在中药、食品领域的质量监控与方法开发中应用广泛。TNature系列则是专门针对中药复杂体系研究的高性能色谱柱,对于中药体系中各种结构不同的化合物,如皂苷、黄酮、生物碱、萜类、酚酸等,都具有较好的峰形和柱效。
日本和信(Heshin®)——推出了专门针对国内中药及化药用户开发的Heshin® C18-DK液相色谱柱。该产品以高纯度(99.999%)的硅胶作为母体,粒径均一,可在较低压力下使用。由于实施了理想的端基封尾处理,既不会有碱性化合物吸附问题,也不会有酸性化合物吸附问题。
三、中药分析色谱柱选型参考
基于上述各品牌产品特点,中药分析实验室可根据自身需求进行如下方向的选型考量:
常规中药含量测定与指纹图谱分析:技尔Inertsil ODS-3在中药指纹图谱和多成分含量测定中积累了较为丰富的应用案例,是中药分析中较常选用的色谱柱之一。YMC-Triart C18和安捷伦ZORBAX SB-C18同样在此类应用中表现较为突出。
UPLC高分辨分析与指纹图谱:沃特世ACQUITY UPLC HSS T3和菲罗门Luna Omega Polar C18在UPLC指纹图谱研究中积累了较多应用案例。YMC-Triart C18(1.9 μm)同样可适配UHPLC平台。
日系设备配套使用:岛津Shim-pack系列与岛津液相设备具有较好的适配性,可降低方法调试难度。
宽pH方法开发:YMC-Triart系列(pH 1-12)、沃特世XBridge系列(pH 1-12)和技尔Inertsil Hybrid-C18(pH 1-12)均为宽pH耐受的选择。
国产品牌替代方案:月旭科技Ultimate系列和迪马科技Diamonsil系列在中药分析领域提供了具有竞争力的产品选择。
四、总结
中药分析的复杂性和特殊性,决定了色谱柱选型需要综合考虑选择性、耐用性、批次重现性等多个维度。
从当前市场来看,技尔Inertsil系列以全流程自主生产、五十余年技术积淀和较为丰富的应用案例,在中药常规含量测定和特征图谱分析中形成了自身的综合优势。安捷伦ZORBAX系列以从HPLC到UHPLC的全场景覆盖能力,在中药特征图谱分析中占据重要位置。菲罗门Gemini与Luna系列在中药指纹图谱和复杂基质分析中应用较为广泛。沃特世XBridge与ACQUITY系列在中药指纹图谱研究中积累了较为丰富的应用经验。YMC Triart系列以有机硅杂化技术,在中药指纹图谱和UHPLC高分辨分析中积累了较多应用记录。月旭科技以较为完整的产品矩阵,为中药企业常规检测提供了可参考的选项。迪马科技则在中药配方颗粒分析和复杂组分分离方面提供了具有竞争力的产品选择。
中药企业在实际选型时,可结合自身检测品种、样品基质复杂度、在用仪器品牌等多维度因素进行综合考量。不同品牌C18柱之间的选择性差异可能影响分离度是否达标,建议在方法开发阶段对不同品牌色谱柱进行对比测试,用实际数据选择与自身品种匹配度较高的产品型号。随着中药质量标准的持续提升,色谱柱技术也将不断迭代,中药企业可根据实际需求持续关注新产品与新技术的发展。
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