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ACD/Labs 2019 Chrom Workshop問答1
11月6日 ACD/Labs 2019 ?Shanghai Chrom Workshop 在上海炬芯研發大樓 A幢2樓路演廳舉行。期間，收集了參與的小伙伴們的有關Chrom Workshop，現場進行了口頭答復。經過整理后將內容豐富如下：
問題1 得到（一系列要分離）化合物的pKa后，如何選擇柱子，buffer？
回答：獲得了一系列的化合物的pKa后（比如用ACD/Labs的pKa module計算），對buffer的選擇是有一定的提示和警示意義的。警示目的就是要用對buffer。
先以一個化合物為例，預測最強酸性和最強堿性點pka分別是7.7（最深紅色，磺胺弱酸）2.6（最深藍色，芳香N弱堿）如下圖：
則在下圖的pH selector里會將6.7-8.7以及1.6-3.6標記為警示色（內紅外黃）。這就是所謂的需要規避的pka正負一的區域。在這個區域里pH的0.1的變化，都能帶來離子態和分子態比例的巨大變化，因而保留時間變動。離子態的變多則反相保留變差，分子態變多則反相保留增大。
所以如果要讓目標物在6.7-8.7和1.6-3.6的pH時保留時間穩定，就一定要用緩沖。1.6-3.6范圍內緩沖效果最佳的緩沖鹽是磷酸鹽（磷酸/磷酸二氫鹽的緩沖范圍1.5-3.5）而6.7-8.7范圍內緩沖最佳的緩沖鹽也是磷酸鹽（磷酸一氫鹽pka 7.2 ，最佳緩沖能力在正負一之間）。
在綠色的區域內是不必考慮緩沖的，在其范圍之內分子的某種狀態（分子態或者離子態）占完全的主導地位，即使有機相的是梯度，水相和有機相比例發生變動而引起流動相系統內的pH發生些微變化，也不會對保留產生大的影響。
ACD/Labs的pH selector 當前推薦pH的默認邏輯是是將黑色的豎線置于綠色區域之內。基于實際的需求和多種限制，我們未必必須在綠色區域內的pH開發方法。比如，當我們把多個目標物放置在一起一起考慮pKa時，如下圖：
眾多分子的主要pKa會占據大量的pH范圍，如下圖：
綠色的范圍被大大壓縮。雖然pH=4 附近還算有個不錯的范圍，但在用好buffer的情況去嘗試其他的酸性條件也應該去做。以獲得優異的峰形，并且控制色譜峰出峰時間穩定。
所以結論是在有主要pKa的pH范圍進行研究時，需要用好有緩沖能力的buffer以確保研究對象的出峰時間穩定。?
在僅知道目標物pKa的情況下，是無法理性的選擇色譜柱的。此時應把疏水性質的計算引入，進行保留的預估。所以圖中的ACD/Labs的logD曲線的引入就能夠預估物質在色譜柱上的保留。
上圖增加的一條黑線，基本上可以畫出普通C18色譜柱的保留極限能力。在不加無機和有機離子對試劑的情況下，此目標物質在pH2-8 之間會有保留。而親水的C18色譜柱則有可能在logD>-3.0的水平上在更寬泛的pH范圍上對大極性物質有保留。
將有關物質的logD圖放置在一起來比較，則有更意義，對于所有已知物質的保留預估也可以更全面。下圖中，黑色的邊界是用常見的普通C18進行分離研究的pH范圍，而綠色的邊界則是親水性C18可能能達到的邊界和范圍。因此選用什么類型的色譜柱，可以因此獲得一些提示。
以上是從保留的角度來說的。從分離的角度出發，彼此貼近的logD曲線表示兩個物質的疏水性差異小，僅以疏水性的區分能力來進行分離可能不足以解決分離問題。疏水分離潛力不足，還可以靠什么來分離呢？這個可以單獨討論。
大極性物質在親水C18的保留的能力與物質本身的極性來源有很大的關系，多雜原子但總體無電荷的大極性分子與帶有1個電荷或者永久電荷的大極性分子對不同的親水柱的增加保留效果的反應有所不同。或者說，物質帶電荷后的疏水性變化的預測以及多雜原子帶來的極性大小的預測還有提高的余地。
以上是對問題1的答復。
