HPLC固定相にはたらく分子間相互作用と分離モード
HPLCカラムにはいろいろな種類があり,それぞれに「分離モード」があります。
分離モードを支配しているおもな要因は,溶質と固定相との間にはたらく「分子間相互作用(分子間力)」です。
インタクトのカラム製品で取り扱う分離モードや分子間相互作用に関して,以下に解説いたします。
おもな分離モード
順相と逆相の定義
順相
固定相の極性が,移動相の極性よりも 高い ときの保持・分離モードです。
移動相の極性を上げると溶質の保持は小さくなります。
低極性溶媒としてのヘキサンなどで保持し,高極性溶媒としての酢酸エチル,THF,メタノール,水(酸や塩の水溶液)などの比率を高めると溶出が早くなります。
固定相としては,シリカ(UK-Silica),アミノ(UK-Amino)カラムなどが該当します。
主たる相互作用は,静電的相互作用です。

逆相
固定相の極性が,移動相の極性よりも 低い ときの保持・分離モードです。
移動相の極性を上げると溶質の保持は大きくなります。
高極性溶媒としての水(酸や塩の水溶液)などで保持し,低極性溶媒としてのメタノール,アセトニトリル,THF,アセトンなどの比率を高めると溶出が早くなります。
固定相としては,C18(CD-C18, UK-C18など), C8(UK-C8), Phenyl(UK-Phenyl) カラムなどが該当します。
見かけ上の主たる相互作用は,疎水的相互作用です。

イオン交換
アニオン基やカチオン基が導入された固定相と,イオン性溶質とのあいだにはたらく,イオン-イオン相互作用による保持・分離モードです。
溶質がアニオン性で固定相がカチオンリガンドの場合を「アニオン交換」,溶質がカチオン性で固定相がアニオンリガンドの場合を「カチオン交換」といいます。
固定相や溶質のイオン性の強さやpHによって保持挙動は異なります。
一般に,低イオン強度で保持し,イオン強度を上げると溶出は早くなります。
固定相としては,アミノ(UK-Amino)カラムの他,マルチモードODS Scherzo (SS-C18, SM-C18, SW-C18)カラムなどが該当します。

分子間相互作用 (分子間力)
疎水的相互作用

静電的相互作用

イオン的相互作用

配位的相互作用
Unison と Cadenza の相互作用比較 
物質の保持や分離とは
一般的な分配モードにおいては,以下のように考えられます。

■保持とは,溶質/固定相間にはたらく分子間相互作用の総和
■分離とは,溶質/固定相間にはたらく分子間相互作用の総和の違い