โครมาโทกราฟีแบบปฏิสัมพันธ์ไฮโดรฟิลิก (หรือโครมาโทกราฟีของเหลวแบบปฏิสัมพันธ์ไฮ โดรฟิลิก , HILIC ) เป็น โครมา โทกราฟี ของเหลวชนิดหนึ่งที่ใช้ เฟสคงที่แบบ ไฮโดรฟิลิกและเฟสเคลื่อนที่ที่มีสารอินทรีย์สูงสำหรับการแยกสารวิเคราะห์ตามขั้ว^{[ 1 ] [ 2 ]}แม้ว่าจะไม่เป็นที่นิยมเท่ากับโครมาโทกราฟีของเหลวชนิดอื่น ๆ แต่จำนวนสิ่งพิมพ์ทางวิทยาศาสตร์ที่ใช้ HILIC ก็เพิ่มขึ้นอย่างมากตั้งแต่ต้นทศวรรษ 2000 ^{[ 3 ]} HILIC มีความคล้ายคลึงกับ โค รมาโทกราฟีแบบเฟสย้อนกลับในองค์ประกอบของเฟสเคลื่อนที่ และยังคล้ายกับโครมาโทกราฟีแบบเฟสปกติด้วยเฟสคงที่แบบมีขั้ว^{[ 4 ] [ 5 ]}นอกจากนี้ยังมีความทับซ้อนกับ โครมาโท กราฟีแบบแลกเปลี่ยนไอออน^{[ 4 ]}บางครั้ง HILIC ถูกพิจารณาว่าเป็นลูกผสมของเทคนิคเหล่านี้^{[ 6 ]}

HILIC ได้รับการตั้งชื่อในปี 1990 โดย Andrew Alpert ซึ่งอธิบายว่าเป็นโครมาโทกราฟีแบบแบ่งส่วน ของเหลว-ของเหลวชนิด หนึ่ง^{[ 2 ]}เขาแนะนำว่าสารวิเคราะห์จะถูกชะออกมาตามลำดับของขั้วที่ เพิ่มขึ้น [ ^{2 ]}ซึ่งเป็นข้อสรุปที่ได้รับการสนับสนุนจากการทบทวนและประเมินข้อมูลที่ตีพิมพ์ใหม่^{[ 7 ]}กลไกของ HILIC ยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างสมบูรณ์ แต่คิดว่าอาศัยการแบ่งส่วนของสารวิเคราะห์ระหว่างเฟสเคลื่อนที่ที่อุดมไปด้วยสารอินทรีย์และชั้นที่อุดมไปด้วยน้ำซึ่งก่อตัวขึ้นบนพื้นผิวของเฟสคงที่ที่มีขั้ว ในระบบการสกัดของเหลว-ของเหลว^{[ 2 ] [ 5 ] สาร}วิเคราะห์ที่มีขั้วมากกว่าจะมีปฏิสัมพันธ์ที่แข็งแกร่งกว่ากับชั้นที่อุดมไปด้วยน้ำและกับคอลัมน์เอง ดังนั้นจึงถูกกักไว้บนคอลัมน์นานขึ้น^{[ 3 ]}

หนึ่งในปัจจัยสำคัญที่มีอิทธิพลต่อการแยก HILIC คือลักษณะทางเคมีของเฟสคงที่ที่บรรจุอยู่ในคอลัมน์^{[ 8 ]}เฟสคงที่บนคอลัมน์ HILIC ไม่เพียงแต่ให้การสนับสนุนทางกายภาพสำหรับชั้นน้ำซึ่งสารวิเคราะห์จะแยกตัวออกมาเท่านั้น แต่ยังโต้ตอบกับสารวิเคราะห์ผ่านพันธะไฮโดรเจนและปฏิกิริยาไฟฟ้าสถิต ซึ่งส่งผลต่อการกักเก็บและกลไกการแยก^{[ 3 ] [ 5 ]}

โดยทั่วไปเฟสคงที่ HILIC จะเป็นแบบมีขั้ว ทำจากซิลิกาเปล่าแบบคลาสสิกหรือซิลิกาเจลที่ดัดแปลงด้วยกลุ่มที่มีขั้วต่างๆ^{[ 1 ] [ 9 ]}เฟสคงที่ที่ใช้กันทั่วไปบางชนิด ได้แก่ ซิลิกาเปล่า หรือซิลิกาที่เชื่อมต่อทางเคมีกับกลุ่ม อะมิโน ^{[ 10 ]}อะไมด์^{[ 11 ]}ไซยาโน หรือไดออล^{[ 12 ] [ 9 ]}กลุ่มแลกเปลี่ยนไอออน ทั้งแบบประจุบวกและประจุลบรวมถึงกลุ่มซวิตเตอร์ไอออนิก^{[ 12 ]}ก็ใช้กันทั่วไปเช่นกัน^{[ 9 ]}

แม้ว่าเฟส HILIC ส่วนใหญ่จะเป็นแบบมีขั้ว แต่ก็มีข้อยกเว้นที่ใช้ซิลิกาที่ยึดติดแบบไม่มีขั้วร่วมกับ องค์ประกอบ ของตัวทำละลาย อินทรีย์ที่มีปริมาณสูงมาก ในกรณีนี้ ปฏิสัมพันธ์จะได้รับผลกระทบจากบริเวณซิลิกาที่เปิดเผยระหว่างลิแกนด์ที่ยึดติดบนตัวรองรับ^{[ 13 ]}

เฟสเคลื่อนที่หรือเฟสของเหลวที่ไหลผ่านคอลัมน์ระหว่างการแยกสำหรับ HILIC โดยทั่วไปประกอบด้วยตัวทำละลายอินทรีย์แบบมีขั้วที่ละลายน้ำได้ในปริมาณมากและน้ำในปริมาณน้อย^{[ 6 ]} โดยทั่วไป จะใช้ อะซีโตไนไตรล์ ("MeCN" หรือเรียกอีกอย่างว่า "ACN") เป็นตัวทำละลายอินทรีย์ แม้ว่าตัวทำละลายอะโปรติกที่ละลายน้ำได้อื่นๆ เช่น แอลกอฮอล์ที่มีความเข้มข้นสูงกว่าเตตระไฮโดรฟิวแรนหรือไดออกเซน ก็สามารถใช้ได้เช่นกัน^{[ 3 ]}

เช่นเดียวกับวิธีการโครมาโทกราฟีอื่นๆ เฟสเคลื่อนที่สามารถส่งได้แบบไอโซคราติกหรือแบบไล่ระดับ โดยเริ่มจากปริมาณสารอินทรีย์สูงแล้วค่อยๆ เพิ่มปริมาณน้ำ^{[ 3 ]}หากใช้เฟสเคลื่อนที่แบบไล่ระดับ เฟสเคลื่อนที่จะมีปริมาณน้ำที่เป็นขั้วเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ทำให้สารวิเคราะห์ที่มีขั้วมากขึ้นถูกชะออกมา^{[ 2 ] [ 14 ]}

ไอออนทั้งหมดจะแทรกตัวเข้าไปในเฟสคงที่ในระดับหนึ่ง ดังนั้นจึงจำเป็นต้อง "ล้าง" ด้วยน้ำเป็นครั้งคราวเพื่อให้แน่ใจว่าได้เฟสคงที่ที่สม่ำเสมอ

ค่า pHของเฟสเคลื่อนที่และปฏิกิริยาไฟฟ้าสถิต รวมถึง ขั้วของสาร วิเคราะห์จะถูกควบคุมโดยการเติมสารเติม แต่ง ไอออนิก^{[ 3 ]}สารเติมแต่งเหล่านี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการแยก รวมถึงพีคที่สมมาตรมากขึ้น การเกิดหางพีคน้อยลง และการฟื้นตัวที่ดีขึ้นจากเฟสคงที่^{[ 3 ] [ 15 ]}แอมโมเนียมอะซิเตต และแอมโมเนียมฟอร์เมตมักใช้กันทั่วไป เนื่องจากมีความสามารถในการละลาย ที่ดี ในสารอินทรีย์ที่มีความเข้มข้นสูง^{[ 16 ]}

เมื่อพิจารณาการเพิ่มสารเติมแต่ง ความเข้ากันได้กับเครื่องตรวจจับเป็นสิ่งสำคัญที่ต้องพิจารณา HILIC มักใช้ร่วมกับเครื่องแมสสเปกโทรเมตรี (MS) ซึ่งไม่สามารถจัดการกับเกลือที่ไม่ระเหย เช่นโซเดียมเปอร์คลอเรตซึ่งอาจยับยั้งสัญญาณไอออนในเครื่องมือ แม้ว่าอาจเพิ่มขั้วของเฟสเคลื่อนที่และช่วยในการชะล้างใน HILIC ก็ตาม^{[ 3 ] [ 17 ]}

ด้วยเคมีพื้นผิวที่เป็นไอออนิกอ่อน การเลือกค่า pH สามารถส่งผลต่อลักษณะไอออนิกของเคมีคอลัมน์ได้ หากปรับค่า pH อย่างเหมาะสม จะสามารถตั้งค่าเพื่อลดการเลือกกลุ่มฟังก์ชันที่มีประจุเดียวกันกับคอลัมน์ หรือเพิ่มการเลือกกลุ่มฟังก์ชันที่มีประจุตรงข้ามได้ ในทำนอง เดียวกัน การเลือกค่า pH ส่งผลต่อขั้วของสารละลาย อย่างไรก็ตาม สำหรับเคมีพื้นผิวคอลัมน์ที่เป็นไอออนิกแรง และทนต่อค่า pH ในช่วงกลางของมาตราส่วน pH (pH 3.5–8.5) การแยกเหล่านี้จะสะท้อนถึงขั้วของสารวิเคราะห์เพียงอย่างเดียวเมื่อใช้ร่วมกับแมสสเปกโทรเมตรี ค่า pH ยังสามารถส่งผลต่อการแตกตัวเป็นไอออนของสารวิเคราะห์และการตรวจจับได้อีกด้วย^{[ 18 ]}

ERLIC (electrostatic repulsion interaction chromatography) เป็น HILIC ประเภทหนึ่งที่อาศัยปฏิกิริยาไฟฟ้าสถิต ซึ่งคิดค้นโดย Alpert ในปี 2008 ^{[ 19 ]}  เฟสคงที่ไอออนิกใน ERLIC ถูกเลือกให้มีประจุคล้ายกับสารวิเคราะห์ เพื่อให้สารวิเคราะห์ถูกผลักออกจากเฟสคงที่ แต่ยังคงถูกกักเก็บไว้ในชั้นน้ำ ทำให้เกิดปฏิกิริยาที่เพิ่มขึ้นของหมู่ฟังก์ชันขั้วที่มีประจุตรงข้ามที่เหลืออยู่ของสารวิเคราะห์^{[ 20 ] [ 19 ]} ผลกระทบทางไฟฟ้าสถิตมี ศักยภาพทางเคมี ที่แข็งแกร่งกว่าผลกระทบขั้วที่เป็นกลาง หลายเท่า ผลกระทบที่ตรงข้ามกันเหล่านี้ ในบางกรณี สามารถทำให้การแยกแบบไอโซคราติกเกิดขึ้นได้ โดยที่เฟสเคลื่อนที่คงที่แทนที่จะส่งแบบไล่ระดับ^{[ 20 ]} ERLIC สามารถใช้เพื่อลดการกักเก็บหมู่ฟังก์ชันขั้วมากขึ้น และลดอิทธิพลของหมู่ไอออนิกทั่วไปภายในชุดของสารวิเคราะห์

ไอออนลบ ERLIC

ในทำนองเดียวกัน คอลัมน์แลกเปลี่ยนไอออนประจุบวกสามารถใช้เพื่อลดอิทธิพลของหมู่ฟังก์ชันประจุบวก (แคตไอออนิก) ต่อเวลาการกักเก็บของสารวิเคราะห์ได้ ตัวอย่างเช่น เมื่อแยกเปปไทด์ที่มีฟอสเฟตหรือโมเลกุลพอลิแซ็กคาไรด์ ที่มีซัลเฟตอย่างเลือกสรร การใช้ค่า pH ระหว่าง 1 ถึง 2 หน่วย pH จะลดขั้วของออกซิเจนที่แตกตัวเป็นไอออนได้ 2 ใน 3 ตัวของหมู่ฟอสเฟต และทำให้สามารถแยกตัวออกจากพื้นผิวเคมี (ที่มีประจุตรงข้าม) ได้ง่ายขึ้น หมู่คาร์บอกซิลที่มีประจุลบในสารวิเคราะห์จะถูกโปรตอนที่ค่า pH ต่ำนี้ ดังนั้นจึงมีส่วนช่วยต่อขั้วและการแยกสารวิเคราะห์น้อยลง

HILIC สามารถนำไปใช้ในหลายสาขา รวมถึงโปรตีโอมิกส์ [ ^{20 ]}เมตาโบโลมิกส์^[ 21 ^{]การศึกษา}ทางการแพทย์^{[ 22 ] [ 23 ]}และการศึกษาทางการเกษตร/อาหาร^{[ 24 ]}และอื่นๆ สามารถใช้ในการแยกโปรตีนและเปปไทด์ นิวคลีโอไซด์ กรดอะมิโน แซคคาไรด์ คาร์โบไฮเดรต และสารประกอบขนาดเล็กที่มีขั้วและสามารถแตกตัวเป็นไอออนได้^{[ 25 ]} HILIC เป็นที่นิยมอย่างมากในการศึกษาเมตาโบโลมิกส์ ทั้งแบบกำหนดเป้าหมายและไม่กำหนดเป้าหมาย เนื่องจากความสามารถในการกักเก็บสารวิเคราะห์ที่มีขั้วซึ่งไม่เหมาะสมกับคอลัมน์แบบย้อนกลับเฟสแบบดั้งเดิม^{[ 21 ] [ 2 ]}เทคนิคการแยกนี้ยังเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการวิเคราะห์ไกลโคซิเลชัน^{[ 26 ]}และการประกันคุณภาพของไกลโคโปรตีนและไกลโคฟอร์มในผลิตภัณฑ์ทางการแพทย์ทางชีวภาพ^{[ 27 ]} สำหรับการตรวจจับสารประกอบโพลาร์โดยใช้สเปกโทรเมตรีมวลไอออนไนเซชันแบบอิเล็กโทรสเปรย์เป็นตัวตรวจจับโครมาโทกราฟี HILIC สามารถเพิ่มความไวได้มากกว่าโครมาโทกราฟีแบบเฟสผกผัน ถึงสิบเท่า เนื่องจากตัวทำละลายอินทรีย์มีความระเหยได้มากกว่ามาก^{[ 28 ]} HILIC ถือเป็นโครมาโทกราฟีแบบเฟสผกผันเชิงตั้งฉาก และทั้งสองวิธีนี้กำลังถูกนำมารวมกันมากขึ้นในการศึกษาเพื่อให้ครอบคลุมมากขึ้น^{[ 29 ] [ 30 ]}