摘要
如要快速搞笑地开发某个化合物的分析方法，实现化合物的有效保留是首要条件。在进行实验前，了解其相关理化参数如pKa、沸点以及pH-LogD关联性是有必要的。pKa为酸碱电离常数。对于有机酸而言，一般流动相pH-pKa≥1.5，呈离子态，pKa-pH≥1.5，成分子态；对于有机碱，一般流动相pH-pKa≥1.5，呈分子态，pKa-pH≥1.5，成离子态。LogD可指示目标化合物在不同pH条件下的疏水性。当LogD＜-0.5时，常规C18上即存在保留风险，数值越负，保留风险越高。另外LogD越小，说名化合物的水溶性越好。沸点则可指导分析者到底是选取液相分离模式还是气相分离模式。除此之外，对于色谱柱的相关信息也要了然于胸。以下，笔者拟结合几个相关案例来阐明液相色谱方法开发过程中实现化合物有效保留的大体思路。
以甲苯为例，通过Chemspider或PubChem等我们能够查询到甲苯的LogP为2.68，LogD(pH5.5)为2.61，LogD(pH7.4)为2.61。对于该类在pH 0~14范围内均不会解离的化合物可直接选择水与乙腈或者甲醇作为流动相。因其在溶液中均以分子形式存在，且具有较强的疏水作用，因此不存在保留风险。如在常规C18上，以水-乙腈（40:60）为流动相，甲苯于~13min出峰，如图1所示。
图1 甲苯保留色谱图
以弱极性（LogD＜-0.5）乙酸为例，通过Chemspider或PubChem等我们能够查询到乙酸的pKa为4.75，LogP为-0.28，LogD(pH5.5)为-0.86，LogD(pH7.4)为-2.65。由于LogD(pH5.5)为-0.86，故当流动相的pH偏离乙酸pKa 1.5~2单位时，即流动相的pH为2~3时，乙酸完全以分子态存在，对应的LogD＜-0.28，此时，乙酸在常规C18上的保留风险不大。考虑到乙酸的末端截止波长均约为210nm，故流动相只能选择磷酸或者高氯酸作为酸性添加剂。如图2所示，以乙腈-水-磷酸（3:97:0.15）为流动相时，乙酸得到了有效保留。
图2 乙酸保留色谱图
以极性化合物胞嘧啶为例，通过Chemspider或PubChem等我们能够查询到ogP为-2.29，LogD(pH5.5)为-1.51，LogD(pH7.4)为-1.50。由此，初步推测该碱性化合物如若尝试在C18色谱柱上进行方法开发的话，需选择高pH流动相，并使用耐碱色谱柱，才有可能实现其保留。为避免强碱的使用，可以有以下几种策略实现有效保留
1）选择具有疏水、氢键及偶极作用的色谱柱如RP、AQ或T3，在pH3.0条件下实现了保留，如图3所示。
图3 胞嘧啶保留色谱图
2）选择具有阳离子交换作用的色谱柱即键合磺酸基团的色谱柱，在pH3.0条件下实现了保留，如图4所示。
3）选择常规C18色谱柱、以离液盐（pH3.0）水溶液-乙腈（97:3）作为流动相，有效实现了胞嘧啶的保留，如图5所示。
4）此外，选择常规C18色谱柱、以长链磺酸盐（pH3.0）水溶液-乙腈（97:3）作为流动相，亦可实现了胞嘧啶的保留；HILIC色谱柱、石墨碳色谱柱以及混合作用力色谱柱（comixsil）同样可实现其保留。
基于上述几个简单的案例。我们可以总结归纳出实现化合物有效保留的可行性策略。
非极性化合物保留策略：
酸性化合物保留策略：
碱性化合物保留策略：
以上见解，若有纰漏之处，望同行指正。
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《药物早期发现中的关键因素（一）：对先导化合物进行结构修饰改善药物溶解度》
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2026-07-15
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