HILIC/阴离子交换/阳离子交换多模式介质的制作方法与工艺

HILIC/阴离子交换/阳离子交换多模式介质发明领域本发明涉及可用作色谱应用固定相的组合物以及制造和在多模式分离中使用这些组合物的方法。发明背景主要受柱化学过程支配的选择性是HPLC分离中的关键。尽管反相柱（例如，C18）最常用于药物应用中，但它们通常无法保留高度极性分子（例如，抗衡离子），并且提供有限的选择性。离子交换（IEX）色谱被用以分离离子型或可电离的分子。然而，它由于不充分的疏水性保留而在小分子分离中具有有限的用途。离子配对色谱可以帮助克服上述困难，但它通常需要延长的平衡时间、与MS不相容的一个复杂流动相以及一个专用柱。混合模式色谱通过使用反相和离子交换保留机制提供了对这些挑战的一种可行解决方法。这种方法的一个主要优点在于柱选择性可以通过调节流动相离子强度、pH值和/或有机溶剂浓度而容易地改进。因此，不仅一个混合模式柱的选择性与反相柱的选择性互补，而且允许开发对一个既定的柱在不同适当条件下的多种互补选择性。混合模式色谱非常适于保留疏水性（例如，萘普生（Naproxen））或亲水性（例如，Na+和Cl-离子）的离子分析物，并且在该方法中不需要离子配对试剂，由此显著改善MS相容性。这种技术已经由于其优于常规色谱的优势（诸如其高分辨率、可调节的选择性、高样品负载以及无需离子配对试剂）而迅速发展。在一个混合模式柱上容易解决对于一个C18柱成问题的、涉及亲水性可电离化合物的多种应用。混合模式介质可以被分类成四种一般的类别。近来，基于至少两种相互作用模式（在大多数情况下是离子交换和疏水性相互作用）的混合模式色谱已经变得更流行，因为看起来所达到的分辨率通常胜过相应的分开的个别的单一模式色谱分离的分辨率。所述混合模式色谱可以许多不同变化形式进行，这些变化形式已经由L.W.麦克劳克林（L.W.McLaughlin）(1989)化学评论（Chem.Rev.）89，第309-319页综述：类别1利用填充有不同个别的单一模式分离物质的柱的在线联用。举例来说，一个反相柱可以与一个离子交换柱在线联用。类别2是基于混合床柱的使用。这些柱包括在一个单一HPLC柱中的相异分离物质（诸如离子交换和反相颗粒）的一种掺混物。在一个单一柱中掺混两种类型的不同物质（诸如RP颗粒和阴离子交换剂（例如，强阴离子交换剂颗粒））已经被用作组合不同保留机制的一种方法，并且所述柱是可商购的。类别3物质包括在该分离物质的不同组分上的相异（distinct）相互作用官能团，诸如一个离子交换部分和疏水性部分。举例来说，一个分离部分可以位于专用色谱配体上，并且另一分离部分位于载体上。这些不同相互作用部分是空间上分隔的。类别4混合模式色谱物质在一个单一色谱配体上具有两个（或更多个）相异相互作用位点。示例性混合模式介质是基于在键结步骤中由RP和IEX配体两者的一种混合物改性的键结二氧化硅。尽管这些物质似乎合成起来是直接的，但其在多种应用中的用途受选择性偏移的限制。这种偏移主要是由于RP与IEX配体键结位点之间的水解稳定性差异而导致。较新的混合模式介质使用包含RP和IEX官能团的官能性硅烷基配体以共价改性二氧化硅颗粒。虽然RP与IEX键结位点之间的恒定比率极大地进行了改善，但两种相互作用位点之间存在显著的选择性差异。已经产生了可用于色谱分离的组合物以及制造和使用这些组合物的方法，并且在此进行描述。发明概述本发明提供了可用作固定相用于多种色谱应用（诸如液相色谱（LC）（例如，高效液相色谱（HPLC））和固相萃取（SPE））的组合物。在不同实施例中，本发明涉及用于液相色谱（LC）和相关应用的新颖填充物质。更确切地说，它涉及通过用具有相对电荷的纳米尺寸的颗粒涂布一个亲水性带电的基质表面通过静电相互作用来制备新颖多模式阴离子交换（AEX）/阳离子交换（CEX）/亲水性相互作用（HILIC）多模式介质。产生的介质具有AEX、CEX以及HILIC混合模式性质，并且对于色谱分离展现独特和所希望的选择性。本发明的多模式组合物在同一色谱物质内包括阴离子交换、阳离子交换亲水性相互作用（HILIC）能力。当选择适当流动相时，这些组合物同时提供HILIC阴离子交换和阳离子交换能力。这因为相当大数目的阴离子交换基团（例如，碱性基团）与相当大数目的阳离子交换基团（例如，酸性基团）彼此物理地分隔、从而预防其之间的相互作用（例如，盐桥形成、电荷中和）而变得可能。在一个实施例中，本发明提供了一种组合物，包括一种固体载体（例如，无机固体载体，诸如硅胶或二氧化硅单块；或一种有机聚合固体载体，诸如一种聚苯乙烯-二乙烯基苯共聚物）和结合到该固体载体的纳米颗粒（例如乳胶颗粒）。在不同实例中，该组合物包括阳离子交换基团、阴离子交换基团和HILIC部分，其中相当大比例（例如，大多数）的阳离子交换与阴离子交换基团彼此充分地隔开以基本上避免其之间的相互作用。在一个实例中，这些HILIC部分由共价键联到该固体载体的有机配体提供。本发明进一步提供了一种组合物，包括具有一个外表面和由内壁界定的内部孔隙的一种多孔固体载体（例如，无机固体载体，诸如硅胶或二氧化硅单块；或一种有机聚合固体载体，诸如聚苯乙烯-二乙烯基苯共聚物）。这些孔隙延伸到该外表面中的开口。该组合物进一步包括了共价结合到该固体载体的有机配体（例如，经由该固体载体和/或该配体表面上的反应性官能团）。这些配体结合到这些孔隙的内壁和该载体的外表面。在不同实施例中，这些配体是中性的。在不同实例中，这些配体包括了具有一种第一电荷（选自正和负）的至少一个离子交换基团。该组合物进一步包括了纳米颗粒（例如，乳胶颗粒），这些纳米颗粒包括了具有一种第二电荷（选自正和负）的离子交换基团，其中该第二电荷与该第一电荷相反。这些纳米颗粒直接或间接（例如，经由另一个纳米颗粒层）结合（例如，不可逆）到该固体载体的外表面（例如，经由静电力）。在某些实施例中，这些纳米颗粒的平均直径等于或大于这些孔隙的平均直径，以便这些纳米颗粒中大多数结合到该外表面。本发明进一步提供了一种本发明的组合物，在一种流通床中适合用作一种色谱介质。另外，本发明提供了一种色谱柱，包括一种本发明的组合物。本发明进一步提供了一种色谱柱，填充有包括一种本发明的组合物的一种分离介质。本发明进一步提供了一种用于制造本发明的组合物的方法，例如用于分离一种液体样品中的诸种分析物。该方法包括了：(a)提供一种多孔固体载体（例如，无机固体载体，诸如硅胶或二氧化硅单块；或一种有机聚合固体载体，诸如聚苯乙烯-二乙烯基苯共聚物），具有一个外表面和延伸到该外表面中的开口的内壁界定内部孔隙；(b)例如经由该固体载体和/或该配体表面上的反应性官能团使有机配体共价键结到这些内壁和该外表面。这些配体是不带电荷的，或包括了具有一种第一电荷（选自正和负）的至少一个离子交换基团。该方法进一步包括了(c)使纳米颗粒（例如，乳胶颗粒）直接或间接（例如，经由另一个纳米颗粒层）键结到该固体载体的外表面（例如，经由静电力）。这些纳米颗粒包括了具有选自正和负的一种第二电荷的离子交换基团。该第二电荷优选地与该第一电荷相反。在某些实施例中，这些纳米颗粒的平均直径等于或大于这些孔隙的平均直径。本发明进一步提供了通过以上方法制造的一种组合物。本发明进一步提供了一种色谱方法（例如，用于分离一种液体样品中的诸种分析物），该方法包括使一种液体流动通过包括本发明的组合物的一种分离介质的一个床（例如，填充床或单块）。在一个实例中，该液体（即流动相）是一种主要含水的介质，任选地包括一种有机溶剂。还提供了并有本发明的介质的色谱装置和并有这些装置的系统。在此描述的一种或多种发明的益处包括了独特选择性；柔性化学性质；并且易于合成。取决于具体分离需求，可以使用在此描述的方法开发不同混合模式介质，诸如HILIC/阴离子交换混合模式介质、HILIC/阳离子交换混合模式介质以及HILIC/两性离子混合模式介质。另外的实施例、目标以及优势在以下的详细说明中显而易见。附图简要说明图1.HILIC/阳离子交换/阴离子交换多模式相的通用结构。固体基质=SiO2、TiO2、Al2O3、ZrO2或聚合物；完全多孔、表面上多孔或无孔；微粒或单块的。带电的功能层=来自单一类型的硅烷基配体的共价键结层；来自两种或更多种类型的硅烷基配体的一种混合物的共价键结层；来自多步骤转化的多步骤共价键结层；通过聚合物封装的功能层。纳米尺寸的带电聚合物颗粒=WAX（伯、仲或叔氨基）、SAX（季氨基）、WCX（羧基）或SCX（磺酸基）；任何类型的有机聚合物基质，包括基于PS-DVB的、基于聚甲基丙烯酸酯的以及DVB-甲基丙烯酸酯共聚物；粒度：30-1,000nm。图2.使用一种单一类型的硅烷基配体制备弱阳离子交换（WCX）/HILIC键结相。图3.使用两种类型的硅烷基配体的一种混合物制备弱阴离子交换（WAX）/HILIC键结相。图4.通过使环氧乙烷键结相季铵化制备强阴离子交换（SAX）/HILIC键结相。图5.通过聚合物封装制备弱阳离子交换（WCX）/HILIC键结相。图6是保留行为（有机溶剂作用）的一个图。柱，相30，3μm；尺寸，3.0×50mm；流动相，不同比率的乙腈和100mMNH4OFm，pH3.65缓冲液；温度，30℃；流动速率，0.6mL/min；注射体积，1μL；检测，254nm下的UV和电雾式检测器（CAD）；样品，氯化钠、山梨糖醇以及萘（1mg/mL于流动相中）。图7是保留行为（缓冲液浓度作用）的一个图。柱，相30，3μm；尺寸，3.0×50mm；流动相，乙腈/NH4OFm，pH3.65缓冲液v/v80/20在不同缓冲液浓度下；温度，30℃；流动速率，0.6mL/min；注射体积，1μL；检测，254nm下的UV和电雾式检测器（CAD）；样品，氯化钠、山梨糖醇以及萘（1mg/mL于流动相中）。图8.是保留行为（pH值作用）的一个图。柱，相30，3μm；尺寸，3.0×50mm；流动相，不同pH值水平的乙腈/10mMNH4OFm缓冲液v/v80/20；温度，30℃；流动速率，0.6mL/min；注射体积，1μL；检测，254nm下的UV和电雾式检测器（CAD）；样品，氯化钠、山梨糖醇以及萘（1mg/mL于流动相中）。图9是AEX/CEX/HILIC多模式相（30）与AEX/CEX/RP多模式相（AcclaimTrinityP1）之间的一个比较。柱，相30和AcclaimTrinityP1，3μm；尺寸，3.0×50mm；流动相，MeCN/100mMNH4OFm，pH3.65v/v80/20；温度，30℃；流动速率，0.50mL/min；注射体积，2.5μL；检测，电雾式检测器（CAD）；峰，（各自0.3mg/mL于流动相中）：1.内消旋-赤藻糖醇；2.氨基丁三醇（Tris）；3.甘油酸。图10是一个色谱图，展示阴离子与阳离子在相30上的分离。柱，相30，3μm；尺寸，3.0×50mm；流动相，去离子水和100mMNH4OFm，pH3.65梯度；温度，30℃；流动速率，0.60mL/min；注射体积，5μL；检测，基于气雾的检测器（ELSD）；样品，各自0.05-0.10mg/mL于去离子水中。梯度：时间（min）H2O0.1M甲酸铵，pH3.65-1090100901019010110100200100图11是一个色谱图，展示诸种糖在相30上的分离。柱，相30，3μm；尺寸，3.0×50mm；流动相，MeCN/100mMNH4OFm，pH3.65v/v80/20；温度，60℃；流动速率，0.50mL/min；注射体积，2μL；检测，电雾式检测器（CAD）；样品，各自1mg/mL于流动相中。图12是一个色谱图，展示青霉素G与钾在相30上的分离。柱，相30，3μm；尺寸，3.0×50mm；流动相，MeCN/去离子水/100mMNH4OFm，pH3.65v/v/v25/50/25；温度，30℃；流动速率，0.50mL/min；注射体积，1μL；检测，基于气雾的检测器（ELSD）；样品，各自1mg/mL于流动相中。峰：1.青霉素G；2.钾。图13是一个色谱图，展示二甲双胍与氯离子在相30上的分离。柱，相30，3μm；尺寸，3.0×50mm；流动相，MeCN/100mMNH4OFm，pH3.65v/v50/50；温度，30℃；流动速率，0.50mL/min；注射体积，1μL；检测，基于气雾的检测器（ELSD）；样品，各自1mg/mL于流动相中。峰：1.氯离子；2.二甲双胍。图14是一个色谱图，展示二甲双胍与氯离子在相33上的分离。柱，相33，3μm；尺寸，3.0×50mm；流动相，MeCN/100mMNH4OAc，pH5.2v/v90/10；温度，30℃；流动速率，0.425mL/min；注射体积，1μL；检测，基于气雾的检测器（ELSD）；样品，各自1mg/mL于流动相中。峰：1.氯离子；2.二甲双胍。图15.磺化二氧化硅颗粒（相21）的结构。图16.HILIC/CEX/AEX多模式相的实例。类似参考数字指代贯穿图式的若干视图的相对应部分。发明详细说明I.定义在取代基通过其从左向右所书写的常规化学式来说明时，它们任选地同样涵盖将因从右向左书写该结构而产生的化学上相同的取代基，例如，-CH2O-旨在还叙述-OCH2-。除非另外陈述，否则术语“烷基”独自或作为另一个取代基的一部分意指一个直链或分支链或环烃基或其组合，它可以是完全饱和的、单或多不饱和的，并且可以包括具有指定的碳原子数目的二和多价基团（即C1-C10意指一到十个碳）。饱和烃基的实例包括（但不限于）如下基团：诸如甲基、乙基、正丙基（例如，-CH2-CH2-CH3、-CH2-CH2-CH2-）、异丙基、正丁基、叔丁基、异丁基、仲丁基、环己基、(环己基)甲基、环丙基甲基，例如正戊基、正己基、正庚基、正辛基等的同系物和异构体。一个不饱和烷基是具有一个或多个双键或三键的基团。不饱和烷基的实例包括（但不限于）乙烯基、2-丙烯基、巴豆基、2-异戊烯基、2-(丁二烯基)、2,4-戊二烯基、3-(1,4-戊二烯基)、乙炔基、1-丙炔基和3-丙炔基、3-丁炔基以及高级同系物和异构体。除非另外陈述，否则术语“烷基”还意在包括下文更详细定义的那些烷基衍生物，诸如“杂烷基”。限于烃基的烷基被称为“同烷基（homoalkyl）”。术语“烷基”还可以在烷基是一个二价基团的那些情况下意指“亚烷基”或“烷二基”以及次烷基。术语“亚烷基”或“烷二基”独自或作为另一个取代基的一部分意指衍生自一个烷基的一个二价基团，如由（但不限于）-CH2CH2CH2-（亚丙基或丙烷-1,3-二基）所举例说明，并且进一步包括以下描述为“杂亚烷基”的那些基团。典型地，一个烷基（或亚烷基）将具有从1个到约30个碳原子、优选地是从1个到约25个碳原子、更优选地是从1个到约20个碳原子、甚至更优选地是从1个到约15个碳原子并且最优选地是从1个到约10个碳原子。一个“低级烷基”、“低级亚烷基”或“低级烷二基”是一般具有约10个或更少碳原子、约8个或更少碳原子、约6个或更少碳原子或约4个或更少碳原子的一个较短链烷基、亚烷基或烷二基。术语“次烷基”独自或作为另一个取代基的一部分意指衍生自一个烷基的一个二价基团，如由（但不限于）CH3CH2CH2=（亚丙基）所举例说明。典型地，一个次烷基将具有从1个到约30个碳原子、优选地是从1个到约25个碳原子、更优选地是从1个到约20个碳原子、甚至更优选地是从1个到约15个碳原子并且最优选地是从1个到约10个碳原子。一个“低级烷基”或“低级次烷基”是一般具有约10个或更少碳原子、约8个或更少碳原子、约6个或更少碳原子或约4个或更少碳原子的一个较短链烷基或次烷基。术语“烷氧基”、“烷氨基”以及“烷硫基”（或硫烷氧基）以其常规意义使用，并且指代对应地经由一个氧原子、一个氨基或一个硫原子连接到分子的其余部分的那些烷基。除非另外陈述，否则术语“杂烷基”独自或与另一个术语组合意指由所述数目的碳原子和至少一个选自由O、N、Si、S以及B组成的群组的杂原子组成的一个稳定直链或分支链或环烃基或其组合，并且其中氮和硫原子可以任选地被氧化并且氮杂原子可以任选地被季铵化。该一个或多个杂原子O、N、B、S以及Si可以被放置在杂烷基的任何内部位置处，或在该烷基与分子的其余部分相连接的位置处。实例包括（但不限于）-CH2-CH2-O-CH3、-CH2-CH2-NH-CH3、-CH2-CH2-N(CH3)-CH3、-CH2-S-CH2-CH3、-CH2-CH2-S(O)-CH3、-CH2-CH2-S(O)2-CH3、-CH=CH-O-CH3、-Si(CH3)3、-CH2-CH=N-OCH3以及-CH=CH-N(CH3)-CH3。最多两个杂原子可以是连续的，诸如例如-CH2-NH-OCH3和-CH2-O-Si(CH3)3。类似地，术语“杂亚烷基”独自或作为另一个取代基的一部分意指衍生自杂烷基的一个二价基团，如由（但不限于）-CH2-CH2-S-CH2-CH2-和-CH2-S-CH2-CH2-NH-CH2-所举例说明。对于杂亚烷基，杂原子还可以占据链末端的任何一端或两端（例如，亚烷基氧基、亚烷基二氧基、亚烷基氨基、亚烷基二氨基等）。更进一步，对于亚烷基和杂亚烷基键联基团，键联基团的取向并非由书写该键联基团的化学式的方向所暗示。举例来讲，化学式-CO2R’-代表-C(O)OR’和-OC(O)R’。除非另外陈述，否则术语“环烷基”和“杂环烷基”单独或与其他术语组合对应地表示“烷基”和“杂烷基”的环型式。另外，对于杂环烷基，一个杂原子可以占据该杂环与分子的其余部分相连接的位置。环烷基的实例包括（但不限于）环戊基、环己基、1-环己烯基、3-环己烯基、环庚基等。杂环烷基的实例包括（但不限于）1-(1,2,5,6-四氢吡啶基)、1-哌啶基、2-哌啶基、3-哌啶基、4-吗啉基、3-吗啉基、四氢呋喃-2-基、四氢呋喃-3-基、四氢噻吩-2-基、四氢噻吩-3-基、1-哌嗪基、2-哌嗪基等。除非另外陈述，否则术语“卤基”或“卤素”单独或作为另一个取代基的一部分意指一个氟、氯、溴或碘原子。另外，诸如“卤烷基”的术语意在包括单卤烷基和多卤烷基。举例来说，术语“卤基(C1-C4)烷基”意在包括（但不限于）三氟甲基、2,2,2-三氟乙基、4-氯丁基、3-溴丙基等。除非另外陈述，否则术语“芳基”意指可以是一个单环或稠合在一起或共价键联的多个环（优选地是从1到3个环）的一个多不饱和芳香族取代基。术语“杂芳基”指代包含选自N、O、S、Si以及B的从一到四个杂原子的芳基（或环），其中氮和硫原子任选地被氧化，并且一个或多个氮原子任选地被季铵化。一个杂芳基可以通过一个杂原子连接到分子的其余部分。芳基和杂芳基的非限制性实例包括苯基、1-萘基、2-萘基、4-联苯、1-吡咯基、2-吡咯基、3-吡咯基、3-吡唑基、2-咪唑基、4-咪唑基、吡嗪基、2-噁唑基、4-噁唑基、2-苯基-4-噁唑基、5-噁唑基、3-异噁唑基、4-异噁唑基、5-异噁唑基、2-噻唑基、4-噻唑基、5-噻唑基、2-呋喃基、3-呋喃基、2-噻吩基、3-噻吩基、2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、2-嘧啶基、4-嘧啶基、5-苯并噻唑基、嘌呤基、2-苯并咪唑基、5-吲哚基、1-异喹啉基、5-异喹啉基、2-喹喔啉基、5-喹喔啉基、3-喹啉基以及6-喹啉基。上述芳基和杂芳基环系统中的每一个的取代基选自以下所描述的可接受取代基的群组。为了简便起见，术语“芳基”当与其他术语（例如，芳氧基、芳基硫氧基、芳烷基）组合使用时包括如上文所定义的芳基和杂芳基环。因此，术语“芳烷基”意在包括一个芳基与一个烷基连接的那些基团（例如，苯甲基、苯乙基、吡啶基甲基等），包括一个碳原子（例如，一个亚甲基）已经被例如一个氧原子置换的那些烷基（例如苯氧基甲基、2-吡啶氧基甲基、3-(1-萘氧基)丙基等）。以上术语（例如，“烷基”、“杂烷基”、“芳基”以及“杂芳基”）中的每一个都意在包括所指示基团的被取代和未被取代形式。每种类型的基团的示例性取代基提供如下。烷基和杂烷基（包括通常被称为亚烷基、烯基、杂亚烷基、杂烯基、炔基、环烷基、杂环烷基、环烯基以及杂环烯基的那些基团）的取代基一般被称为“烷基取代基”，并且它们可以是选自（但不限于）以下的多种基团中的一种或多种：被取代或未被取代的芳基、被取代或未被取代的杂芳基、被取代或未被取代的杂环烷基、-OR'、=O、=NR'、=N-OR'、-NR'R"、-SR'、-卤素、-SiR'R"R"'、-OC(O)R'、-C(O)R'、-CO2R'、-CONR'R"、-OC(O)NR'R"、-NR"C(O)R'、-NR'-C(O)NR"R"'、-NR"C(O)2R'、-NR-C(NR'R"R'")=NR""、-NR-C(NR'R")=NR'"、-S(O)R'、-S(O)2R'、-OS(O)2R'、-S(O)2NR'R"、-NRSO2R'、-CN以及-NO2，数目范围是从零个到（2m'+1）个，其中m'是所述基团中碳原子的总数。R'、R"、R"'以及R""各自优选地独立地指代氢、被取代或未被取代的杂烷基、被取代或未被取代的芳基（例如，被1-3个卤素取代的芳基）、被取代或未被取代的烷基、烷氧基或硫烷氧基、或芳烷基。当一种本发明的化合物包括超过一个R基团时，例如，每一个R基团独立地被选择，当存在R'、R"、R'"以及R""基团中的超过一个时，这些基团中的每一个也同样如此。当R'和R"被连接到同一个氮原子时，它们可以与该氮原子组合形成5-、6-或7-元环。举例来说，-NR'R"意在包括（但不限于）1-吡咯烷基和4-吗啉基。根据以上对取代基的论述，本领域的技术人员将理解，术语“烷基”意在包括包含与不同于氢基团的基团结合的碳原子的基团，诸如卤烷基（例如，-CF3和-CH2CF3）和酰基（例如，-C(O)CH3、-C(O)CF3、-C(O)CH2OCH3等）。与关于烷基所描述的取代基类似，芳基和杂芳基的取代基一般被称为“芳基取代基”。这些取代基选自例如：被取代或未被取代的烷基、被取代或未被取代的芳基、被取代或未被取代的杂芳基、被取代或未被取代的杂环烷基、-OR'、=O、=NR'、=N-OR'、-NR'R"、-SR'、-卤素、-SiR'R"R"'、-OC(O)R'、-C(O)R'、-CO2R'、-CONR'R"、-OC(O)NR'R"、-NR"C(O)R'、-NR'-C(O)NR"R"'、-NR"C(O)2R'、-NR-C(NR'R"R'")=NR""、-NR-C(NR'R")=NR'"、-S(O)R'、-S(O)2R'、-S(O)2NR'R"、-NRSO2R'、-CN和-NO2、-R'、-N3、-CH(Ph)2、氟(C1-C4)烷氧基以及氟(C1-C4)烷基，数目范围是从零个到芳香族环系统上的开放价态的总数；并且其中R'、R"、R"'以及R""优选地独立地选自氢、被取代或未被取代的烷基、被取代或未被取代的杂烷基、被取代或未被取代的芳基以及被取代或未被取代的杂芳基。当一种本发明的化合物包括超过一个R基团时，例如，每一个R基团独立地被选择，当存在R'、R"、R'"以及R""基团中的超过一个时，这些基团中的每一个也同样如此。芳基或杂芳基环的相邻原子上的取代基中的两个可以任选地被式-T-C(O)-(CRR')q-U-的一个取代基置换，其中T和U独立地是-NR-、-O-、-CRR'-或一个单键，并且q是从0到3的一个整数。可替代地，芳基或杂芳基环的相邻原子上的取代基中的两个可以任选地被式-A-(CH2)r-B-的一个取代基置换，其中A和B独立地是-CRR'-、-O-、-NR-、-S-、-S(O)-、-S(O)2-、-S(O)2NR'-或一个单键，并且r是从1到4的一个整数。如此所形成的新环的这些单键中的一个可以任选地被一个双键置换。可替代地，芳基或杂芳基环的相邻原子上的取代基中的两个可以任选地被式-(CRR')s-X-(CR"R"')d-的一个取代基置换，其中s和d独立地是从0到3的整数，并且X是-O-、-NR'-、-S-、-S(O)-、-S(O)2-或-S(O)2NR'-。取代基R、R'、R"以及R"'优选地独立地选自氢或被取代或未被取代的(C1-C6)烷基。如在此所使用，术语“硅烷基取代基”可以是选自（但不限于）以下的多种基团中的一种或多种：被取代或未被取代的烷基、被取代或未被取代的杂烷基、被取代或未被取代的芳基、被取代或未被取代的杂芳基、被取代或未被取代的杂环烷基、酰基、-OR’、-NR’R”、-SR’、-卤素、-SiR’R”R”’、-OC(O)R’、-C(O)R’、-CO2R’、-CONR’R”、-OC(O)NR’R”、-NR”C(O)R’、-NR’-C(O)NR”R”’、-NR”C(O)2R’、-NR-C(NR’R”R’”)=NR””、-NR-C(NR’R”)=NR’”、-S(O)R’、-S(O)2R’、-OS(O)2R’、-S(O)2NR’R”、-NRSO2R’、-CN以及-NO2。R'、R"、R"'以及R""各自优选地独立地指代氢、被取代或未被取代的杂烷基、被取代或未被取代的芳基（例如，被1-3个卤素取代的芳基）、被取代或未被取代的烷基、烷氧基或硫烷氧基、或芳烷基。当一种本发明的化合物包括超过一个R基团时，例如，每一个R基团独立地被选择，当存在R'、R"、R'"以及R""基团中的超过一个时，这些基团中的每一个也同样如此。当R'和R"被连接到同一个氮原子时，它们可以与该氮原子组合形成5-、6-或7-元环。举例来说，-NR'R"意在包括（但不限于）1-吡咯烷基和4-吗啉基。根据以上对取代基的论述，本领域的技术人员将理解，术语“烷基”意在包括包含与不同于氢基团的基团结合的碳原子的基团，诸如卤烷基（例如，-CF3和-CH2CF3）和酰基（例如，-C(O)CH3、-C(O)CF3、-C(O)CH2OCH3等）。如在此所使用，术语“非反应性硅烷基取代基”意指不与一种本发明的基质反应在该硅烷基取代基与该基质之间形成一个共价键或不充当该配体（例如，式1）与该基质之间的一个反应中的一个离去基的一个“硅烷基取代基”。示例性“非反应性硅烷基取代基”包括烷基（例如，甲基、乙基、丙基、丁基以及其他低级烷基）或芳基（例如，苯基和噻吩基）。如在此所使用，术语“反应性硅烷基取代基”意指能够与一种本发明的基质反应在该硅烷基取代基与该基质之间形成一个共价键或充当该配体（例如，1）与该基质之间的一个反应中的一个离去基的一个“硅烷基取代基”。示例性“反应性硅烷基取代基”包括常规地定义为离去基的那些基团，诸如卤素（例如，Cl和Br）。其他示例性“反应性硅烷基取代基”包括烷氧基（例如，甲氧基或乙氧基）和伯和仲氨基。如在此所使用，术语“酰基”描述了包含一个羰基残基C(O)R的一个取代基。R的示例性种类包括H、卤素、被取代或未被取代的烷基、被取代或未被取代的杂烷基、被取代或未被取代的芳基、被取代或未被取代的杂芳基以及被取代或未被取代的杂环烷基。如在此所使用，术语“稠合环系统”意指至少两个环，其中每个环具有与另一个环共同的至少2个原子。“稠合环系统”可以包括芳环以及非芳环。“稠合环系统”的实例是萘、吲哚、喹啉、色烯等。如在此所使用，术语“杂原子”包括氧（O）、氮（N）、硫（S）以及硅（Si）。符号“R”是代表选自以下的一个取代基的一个通用缩写：被取代或未被取代的烷基、被取代或未被取代的杂烷基、被取代或未被取代的芳基、被取代或未被取代的杂芳基以及被取代或未被取代的杂环烷基。当本发明的化合物包含相对碱性或酸性官能团时，所述化合物的盐包括于本发明的范围中。盐可以通过使所述化合物的中性形式与足够量的所希望的酸或碱纯净地或于一种适合惰性溶剂中接触来获得。本发明的相对酸性化合物的盐的实例包括钠、钾、钙、铵、有机氨基或镁盐或类似盐。当本发明的化合物包含相对碱性官能团时，酸加成盐可以通过使所述化合物的中性形式与足够量的所希望的酸纯净地或于一种适合惰性溶剂中接触来获得。酸加成盐的实例包括衍生自如下无机酸的那些，如盐酸、氢溴酸、硝酸、碳酸、一氢碳酸、磷酸、一氢磷酸、二氢磷酸、硫酸、一氢硫酸、氢碘酸或亚磷酸等；以及衍生自如下有机酸的盐，如乙酸、丙酸、异丁酸、顺丁烯二酸、丙二酸、苯甲酸、琥珀酸、辛二酸、反丁烯二酸、乳酸、杏仁酸、邻苯二甲酸、苯磺酸、对甲苯磺酸、柠檬酸、酒石酸、甲磺酸等。还包括氨基酸的盐，诸如精氨酸盐等；和如下有机酸的盐，如葡糖醛酸或半乳糖醛酸等（参看例如伯奇（Berge）等人，药物科学杂志（JournalofPharmaceuticalScience）1977,66:1-19）。某些具体的本发明化合物包含允许这些化合物转化为碱或酸加成盐的碱性和酸性官能团。这些化合物的中性形式优选地通过使该盐与一种碱或酸接触并且以常规方式分离母体化合物来再生。该化合物的母体形式在某些物理性质方面（诸如于极性溶剂中的溶解度）不同于不同盐形式，但这些盐以另外的方式等效于该化合物的母体形式用于本发明之目的。某些本发明的化合物可以非溶剂化形式以及溶剂化形式（包括水合形式）存在。一般来说，这些溶剂化形式等效于非溶剂化形式，并且涵盖在本发明的范围内。某些本发明的化合物可以按多种结晶或无定形形式存在。一般来说，所有物理形式对于由本发明涵盖的用途都等效并且旨在属于本发明的范围内。“化合物或化合物的药学上可接受的盐或溶剂化物”预期“或”的包括性含义，以便涵盖为盐和溶剂化物的一种物质。某些本发明的化合物拥有不对称碳原子（光学中心）或双键；外消旋物、非对映异构体、几何异构体以及个别异构体涵盖在本发明的范围内。光学活性的(R)-和(S)-异构体可以使用手性合成子或手性试剂制备，或使用常规技术拆分。当在此所述的化合物包含烯系双键或其他几何不对称中心时，并且除非另外指明，否则预期这些化合物包括E和Z两种几何异构体。同样地，还旨在包括所有互变异构形式。在此所使用的外消旋、双外消旋（ambiscalemic）和非外消旋或对映异构性纯化合物的图解图示从迈尔（Maehr），化学教育杂志（J.Chem.Ed.），62:114-120(1985)获得：实和虚楔形被用以表示一个手性元素的绝对构型；波形线指示否认它代表的键结可能产生的任何立体化学含意；实和虚粗线是几何描述符号，指示所示相对构型但不暗示任何绝对立体化学；并且楔形轮廓和点或虚线表示具有不定绝对构型的对映异构性纯化合物。本发明的化合物还可以在构成所述化合物的一个或多个原子上包含非天然比例的原子同位素。举例来说，这些化合物可以被如下放射性同位素放射性标记：诸如例如氚（3H）、碘-125（125I）或碳-14（14C）。本发明的化合物的所有放射性或非放射性同位素变体都旨在涵盖在本发明的范围内。术语“平均颗粒直径”、“粒度”、“平均粒度”、“中值粒度”或其任何语法变体都指代一种本发明的基质（固体载体）的粒度规格。粒度典型地由制造商提供。粒度可以指代任何类型的颗粒，包括球形和不规则形状的颗粒。“流动相”与“洗脱剂”可互换地使用，指代使待分离的一种混合物的所溶解的组分（例如，一种聚糖）移动通过一个色谱柱或其他分离装置的一种液体。该流动相通常包含超过一种化合物，并且是不同溶剂的一种混合物或盐、酸、碱等的一种溶液。“溶剂”是一种液体有机化合物（例如，一种单一化合物）。一种示例性溶剂是至少部分水可混溶的。在不同实施例中，一种溶剂是完全水可混溶的。在不同实施例中，“溶剂”指代乙腈。如在此所使用，术语“具有一种电荷”、“带电的”、“带正电的”、“带负电的”以及其任何语法变体结合本发明的基质和纳米颗粒指示该物质包括离子交换基团。如上文所描述，离子交换基团可以是本质上离子型或可电离的。因此，术语“带电的”或“具有一种电荷”可以意指并有“离子型”或“可电离的”基团。术语“基质”与“载体”或“固体载体”可互换地使用。术语“基本上保留的”指代一种分析物（例如，一种离子、一种可电离化合物、一种不带电荷的分子等），并且意指该分析物在空隙体积例如产生与溶剂峰基线分离的一个峰之后从分离介质洗脱。“-COOH”意在任选地包括-C(O)O-和-C(O)O-X+，其中X+是一个阳离子平衡离子。同样地，具有式-N(R)(R)的一个取代基意在任选地包括-N+H(R)(R)和-N+H(R)(R)Y-，其中Y-代表一个阴离子平衡离子。本发明的示例性相包括一个质子化的羧酸部分（COOH）作为HILIC的一个亲水性部分。本发明的示例性相包括一个去质子化的羧酸部分（COO-）作为一个离子交换部分。本发明的不同相包括一个质子化的羧酸部分和一个去质子化的羧酸部分，其中前者充当一个HILIC部分并且后者充当一个离子交换部分。在一个示例性实施例中，在HPLC相关pH值条件下，两个或更多个羧酸部分中仅一个被去质子化。术语“平均孔隙直径”、“平均孔隙开口直径”或其任何语法变体指代一种基质的孔隙尺寸规格。孔径尺寸典型地由一种色谱物质（例如，硅胶）的制造商提供。孔径尺寸可以例如使用显微术或孔隙率测定法来测定。术语“平均颗粒直径”、“粒度”、“平均粒度”、“中值粒度”或其任何语法变体都指代一种本发明的基质（固体载体）的粒度规格。粒度典型地由制造商提供。粒度可以指代任何类型的颗粒，包括球形和不规则形状的颗粒。II.引言本发明提供了具有独特和所希望的色谱特性的组合物，这些组合物可用作固定相用于多种色谱应用，诸如高效液相色谱（HPLC）和固相萃取（SPE）。在某些实施例中，本发明的组合物在同一色谱物质内包括HILIC、阴离子交换以及阳离子交换能力。在这些组合物中，阴离子交换基团（例如，碱性基团）与阳离子交换基团（例如，酸性基团）从彼此物理地去除（即空间上分隔）以便最小化或预防其之间的相互作用（例如，盐桥形成、静电相互作用、电荷中和）。在一个实例中，阴离子交换与阳离子交换基团的空间分隔通过在一种多孔载体的孔隙内或外表面上提供一种类型的离子交换基团来实现，而其他类型的离子交换基团在结合（例如，不可逆）到该固体载体的外表面的纳米颗粒（例如，乳胶颗粒）上提供。这些组合物提供了独特的选择性。举例来说，这些组合物可以被用以在一个单一分析内保留和分离阳离子、阴离子以及中性分子（参看图6-8）。这些组合物可以被用于对离子或可电离化合物进行色谱分析（例如，保留）而不使用离子对试剂。这些当前组合物的选择性可以通过改变流动相的化学组成来调节。该流动相的可以被用于改进固定相的选择性的特性包括离子强度、pH值以及添加剂（诸如有机溶剂）。这些组合物与高度含水的条件（例如，对在100%含水条件下去湿具有抵抗性）以及高度有机溶剂条件相容。这些组合物特征在于一种多模式保留机制，它可以包括阴离子交换、阳离子交换、反相、离子排除以及HILIC。这些组合物不仅可用于制造分析型分离柱，而且可用于研发新型固相萃取（SPE）应用。这些组合物可以与其他色谱填充物质相掺混，以产生用于分离和SPE柱的多种新颖填充物质。这些组合物可以按一种通用、容易并且经济节约的方式来制备。阳离子交换、阴离子交换以及亲水性相互作用的比率可以通过使用具有不同表面积和粒度、不同乳胶化学过程和粒度和/或在该固体载体上形成带电的层的不同表面化学过程的碱固体载体来综合地调节。III.组合物在一个示例性实施例中，本发明提供了一种凝聚的多模式色谱介质，具有亲水性相互作用、阳离子交换和阴离子交换特性。该介质适合用作色谱填充物。一种示例性介质包括(a)组分A，包括基质颗粒，这些基质颗粒用具有带有一种电荷（正或负）的一个带电离子交换基团、结合到这些基质颗粒的一种配体和包括一个不带电荷的极性基团的一种亲水性配体官能化；和(b)组分B，包括一种第二基质的颗粒，这些基质颗粒具有电荷与该带电离子交换配体的电荷相反的带电外表面。组分A与组分B在复合物中通过组分A的带电离子交换配体与组分B的带电外表面之间的静电力结合，形成一种凝聚的离子交换颗粒介质。在一个示例性实施例中，组分A的配体是一种带负电的配体，并且组分B的配体是一种带正电的配体。在不同实施例中，该亲水性配体在该配体结构内部或在该配体的一个末端处包括至少一个不带电荷的极性基团（对应地例如，ROR'、ROH）和不超过五个连续非芳香族碳（例如，少于6个、少于5个、少于4个、少于3个或少于1个碳原子）。在不同实施例中，该配体包括不超过五个连续亚烷基碳（例如，少于6个、少于5个、少于4个、少于3个或少于1个碳原子）。在不同实施例中，这些亚烷基碳是亚甲基碳。在一个示例性实施例中，该配体包括具有两个或更多个羧酸取代基的一个苯基部分。在不同实施例中，该极性基团能够接受一个电荷，但由于与本发明得到一种示例性使用的HPLC分析有关的pH值条件而不如此。在不同实施例中，该亲水性配体不包括一种氨基醇。在不同实施例中，本发明包括不同于一种氨基二醇的一种氨基醇。在不同实施例中，本发明包括不同于-N((CH2OH)n)2（其中n是从1到3的一个整数）的一种氨基二醇。在不同实施例中，离子交换色谱部分是不同于HILIC色谱部分的一种基团。在不同实施例中，该HILIC色谱部分在HPLC相关pH值条件下并不带电。在不同实施例中，该HILIC色谱部分与该离子交换部分在同一配体上，然而，该两个部分是不同部分。在一个示例性实施例中，该HILIC部分是一个质子化的羧基（COOH），并且该离子交换部分是一个未质子化的羧基（COO-），并且这两个基团位于同一配体上。在一个实施例中，根据本发明的组合物包括一种多孔固体载体（例如，硅胶、二氧化硅单块或合成有机树脂），具有一个外表面和由具有界定孔隙尺寸的一个内径的“内壁”界定的孔径开口。孔隙打开到该基质的外表面。该固体载体包括离子交换基团，它们可以是带正或负电的基团。在一个实例中，这些离子交换基团由该载体自身例如通过将带电单体并到一种合成树脂聚合物中或由一种二氧化硅基质表面上的可电离硅烷醇基团提供。在另一个实例中，该固体载体（例如，硅胶、二氧化硅单块）被有机离子交换配体（例如，硅烷基配体）共价改性（例如，在内孔隙壁和任选地外表面旁边）。这些配体并有至少一个离子交换基团（例如，离子或可电离基团）。该配体的离子性质可以是正或负的。在另一个实施例中，该HILIC配体是中性的。示例性配体包括碱性和/或酸性离子交换基团。示例性离子交换基团包括阴离子交换基团，诸如氨基（例如，伯、仲、叔或季胺）；或阳离子交换基团，诸如羧酸或磺酸基。在一个实例中，该配体包括阴离子交换和阳离子交换基团（即两性离子或两性配体）。这些配体包括另外的极性基团（例如，醚、酰胺、醇、磺酰胺、脲或质子化的羧酸基）。这些配体还可以包括亲水性部分（例如，脲或羧酸，例如，质子化的羧酸）。在一个实例中，所述亲水性部分提供足够亲水性，以除了离子交换特征之外向该固定相赋予HILIC特征。在不同实施例中，组分A的离子交换配体与组分A的亲水性配体是同一配体（即一个单一配体包括离子交换和HILIC色谱部分）。在这个实施例中，该配体除了一个或多个带电离子交换基团之外包括一个或多个不带电荷的极性基团。在不同实施例中，组分A的离子交换配体与组分A的亲水性配体是独立地连接到组分A的不同配体。在一个示例性实施例中，选自该离子交换配体、该亲水性配体以及其组合的一个成员通过一个或多个Si-O-Si或Si-O键结共价结合到所述基质。在一个示例性实施例中，该离子交换配体、该亲水性配体以及其组合中的至少一者具有下式：其中u和v是独立地选自整数1、2、3、4、5、6、7、8、9以及10的整数。在一个示例性实施例中，该配体具有下式：如技术人员将理解，这种配体的Si原子被结合到该基质的一个或多个氧原子或OH部分取代（足以满足Si的价态）。在不同实施例中，组分A用一种配体官能化，该配体是选自以下的一个成员：和其组合，其中w和y是独立地选自1、2、3、4、5、6、7、8、9以及10的整数。在一个示例性实施例中，这些配体具有下式：如在此所示，这些配体中的硅原子结合到选自该基质的一个氧原子和一个羟基部分的一个或多个部分（足以满足Si的价态）。例如：在一个示例性实施例中，组分A配体聚合到所述组分A基质颗粒上。在不同实施例中，配体当场聚合到所述组分A基质颗粒上。在一个示例性实施例中，该组分A配体是一种聚合配体，并且这些组分B颗粒被缠结在该聚合配体中。在一个示例性实施例中，一种PS-DVB基质用并有羧酸和/或磺酸基的阳离子交换配体官能化，产生一种PS-DVB阳离子交换基质。并有伯、仲、叔或季氨基的乳胶颗粒结合到该PS-DVB阳离子交换基质的外表面。根据这个实施例的一种示例性组合物列于图16中。本领域的普通技术人员应理解，图16的表中这些组合物的示例性带有羧酸或磺酸的配体/基质可以被任何其他带有羧酸或磺酸的配体/基质（诸如在此描述并且通过引用结合在此的那些）取代。这些组合物进一步包括纳米颗粒，诸如基于乳胶的纳米颗粒，它们结合到上文描述的离子交换基质的外表面。举例来说，这些纳米颗粒可以经由静电力（例如，在一种带正电的载体与一种带负电的纳米颗粒之间）连接到该基质的表面。这些纳米颗粒并有具有与见于该载体上的电荷相反的一种电荷的离子交换基团。示例性纳米颗粒用氨基或磺酸基官能化。在另一个实例中，该基质的净表面电荷与这些纳米颗粒的净表面电荷相反，从而提供一种色谱物质，包括阴离子交换和阳离子交换位点，其中这些阴离子交换与阳离子交换位点彼此物理地/空间上分隔。在一个示例性实施例中，组分B带电的外表面包括选自以下的一个成员：一个磺酸根、一个羧酸根、一个磷酸根以及一个带电的胺。在一个实例中，这些纳米颗粒具有一个尺寸，该尺寸足以使可以进入该载体的孔隙的颗粒数目最小化，从而减少或基本上防止这些纳米颗粒结合到这些孔隙的内壁。如图1中所展示，这些纳米颗粒理想地结合到该基质的外表面（外部结合）。因此，在一个优选实施例中，这些纳米颗粒具有等于或大于这些孔隙开口的平均直径的一个平均直径。举例来说，当这些孔隙具有小于约30nm的一个平均直径时，这些纳米颗粒的平均直径大于约50nm。因此，这些孔隙的内壁在结合这些纳米颗粒时完整无损并且保留其初始功能和特性。通过物理地分隔位于这些孔隙内的这些离子交换基团与位于这些纳米颗粒的表面处的这些离子交换基团，这些当前组合物可以在同一固定相内同时提供阴离子交换和阳离子交换能力。不同离子交换基团以这种方式的空间分隔防止相反地带电的基团之间的相互作用（例如，盐桥形成）。举例来说，该基质的表面（外表面和孔隙的内壁）用具有阴离子交换（带正电的）位点的一种有机配体衍生化。提供阳离子交换（带负电的）位点的纳米颗粒结合到该外表面。这些纳米颗粒“阻断”该基质的外表面上的这些带正电的位点，用这些纳米颗粒的表面上的这些带负电的位点“置换”其。然而，因为这些纳米颗粒太大以致无法进入这些孔隙，所以这些孔隙的内壁继续提供带正电的位点。该产生的组合物在这些孔隙内部提供阴离子交换位点并且在这些纳米颗粒的表面上提供阳离子交换位点，两者彼此分隔。本领域的技术人员应理解，以上策略可以被用以产生一种组合物，在这些孔隙内具有阳离子交换位点并且在这些纳米颗粒的表面上具有阴离子交换位点。虽然这些孔隙对于这些纳米颗粒穿透来说基本上太小，但这些孔隙仍然可以由存在于一种色谱样品中的分析物进入。包含一种或多种分析物的一种液体样品可以进入这些孔隙和这些孔隙内，这些分析物可以与结合到该固体载体的这些离子交换配体相互作用。因此，一种液体样品内的分析物可以与由这些孔隙内的这些配体提供的这些离子交换位点和由这些纳米颗粒提供的这些离子交换位点相互作用。在一个示例性实施例中，组分A基质的孔隙的直径小于或等于约30nm，并且这些第二基质颗粒的直径大于或等于约50nm。通过物理地分隔位于这些孔隙内的这些离子交换基团与位于这些纳米颗粒的表面处的这些离子交换基团，这些当前组合物在同一固定相内同时提供阴离子交换和阳离子交换能力。举例来说，被用于色谱分离的流动相的pH值和组成被选择，以便这些阴离子交换基团和这些阳离子交换基团是带电的（例如，在大约中性pH值下），并且因此都可用于与一种分析物离子相互作用。可替代地，该流动相可以被选择，以便该阴离子交换或该阳离子交换能力占主要地位（即树脂的净电荷是正或负的）。典型地，所述条件对应地将包括低于或高于流动相的中性pH值。可以通过选择适当流动相选择性利用（例如，“接通”或“切断”；“拨入”或“拨出”）的HILIC阴离子交换和阳离子交换基团的同时存在提供了具有独特和所希望的特性的色谱固定相。举例来说，这些新颖固定相可以被用以同时分析阴离子和阳离子，这些阴离子和阳离子每一者可以是无机或有机的。因为这些新颖固定相可以被用作用于HILIC或其杂混物的阴离子交换树脂、阳离子交换树脂载体，所以它们提供了例外的色谱通用性。另外，当该多孔固体载体用并有亲水性部分（例如，提供HILIC特征）的配体改性时，该产生的组合物可以组合阴离子交换、阳离子交换以及HILIC功能（即，多模式相）。所述组合物可用于同时分析阴离子、阳离子以及亲水性分子。在一个实例中，具有HILIC功能的一种配体并有一个亲水性部分（例如，具有五个或更少有序的碳原子的碳链）。在一个实例中，纳米颗粒的另外的层可以连接到纳米颗粒的以上第一层（例如，经由静电连接）。因此，提供这些所希望的离子交换特征的纳米颗粒的外层可以经由纳米颗粒的一个或多个另外的层间接地连接到该固体载体。在一个实例中，带正电的乳胶颗粒的一个第一层连接到该基质的外表面。然后在乳胶颗粒的该第一层上添加带负电的纳米颗粒的一个第二层。在另一个实例中，带负电的乳胶颗粒的一个第一层连接到该基质的外表面。然后在该第一层上添加带正电的纳米颗粒的一个第二层。因此可以添加纳米颗粒的第三层（和后续层）（例如，各自具有与先前层相反的一种电荷）。由本发明提供的示例性固定相的益处包括：本发明提供了一种组合物，包括：(a)一种多孔固体载体。该多孔固体载体具有一个外表面和由内壁界定的内部孔隙。这些孔隙延伸到该外表面中的开口。该组合物进一步包括(b)有机配体（例如，中性或离子交换配体），共价结合到包括这些孔隙的内壁的该固体载体。在不同实例中，这些配体包括任选地具有一种第一电荷（选自正和负）的离子交换基团。该组合物进一步包括(c)纳米颗粒（例如，乳胶颗粒），包括任选地具有一种第二电荷（选自正或负）的离子交换基团，其中该第二电荷与该第一电荷相反。纳米颗粒直接地（参看例如，史蒂文斯（Stevens）等人的美国专利4,927,539、史蒂文斯等人的美国专利4,351,909、史蒂文斯等人的美国专利4,519,905、巴雷托（Barretto）等人的美国专利4,383,047和美国专利5,532,279，各自通过引用结合在此）或间接地（例如，经由纳米颗粒的另外的层或一种分散剂，参看例如，巴雷托等人的美国专利5,532,279，通过引用结合在此）结合（例如，经由静电引力）到该固体载体的外表面。在一个实例中，这些纳米颗粒以允许液体流动到该固体载体的内部孔隙中的方式结合到该外表面。在不同实施例中，这些纳米颗粒的平均直径等于或大于这些孔隙开口的平均直径。因为这些孔隙开口一般小于这些纳米颗粒，所以仅在这些孔隙外的区域典型地用这些纳米颗粒（例如，乳胶颗粒）涂布。本领域的技术人员应理解，孔径尺寸可以在不到和超过一个平均孔隙尺寸下显著变化，并且因此将理解，该物质可以包含具有结合到这些内壁的纳米颗粒的许多孔隙。然而，通过在孔隙尺寸与纳米颗粒尺寸之间选择一个适合比率，可以调节包含纳米颗粒的孔隙的数目以产生具有优化的功能的一种组合物。具有内部纳米颗粒的孔隙的一个小百分比甚至可能是令人希望的。因此，本发明涵盖组合物，其中少量纳米颗粒已经穿透这些孔隙开口，只要这些纳米颗粒中的大多数（例如，至少约60%、至少约70%、至少约80%、至少约90%、至少约95%、至少约98%或至少约99%）结合到该固体载体的外表面。可用于本发明的组合物和方法的其他示例性固体载体、有机配体以及纳米颗粒在下文中描述。A.固体载体本发明的固体载体（基质）可以是任何固体物质，该固体物质是无孔的或特征在于具有孔隙（例如，可用作一种固定相/填充物质用于色谱的那些）。在一个实例中，该固体载体包括无机（例如，二氧化硅）材料。在另一个实例中，该固体载体包括有机（例如，聚合）材料（例如，合成树脂）。在又另一个实例中，该固体载体包括一种杂混式无机-有机材料。该基质优选地在用于对应的分离的溶剂系统中不可溶。在一个实施例中，该固体载体包括金属氧化物或类金属氧化物。示例性基质包括基于二氧化硅（例如，氧化硅，SiO2）、基于二氧化钛（例如，氧化钛，TiO2）、基于锗（例如，氧化锗）、基于氧化锆（例如，氧化锆，ZrO2）、基于氧化铝（例如，氧化铝，Al2O3）的材料或其混合物。其他基质包括交联和非交联的聚合物、碳化材料以及金属。基质还可以并有聚合网络、溶胶-凝胶网络或其杂混形式。在一个实施例中，该基质是一种基于二氧化硅的基质。示例性基于二氧化硅的基质包括硅胶、玻璃、溶胶-凝胶、聚合物/溶胶-凝胶杂混物以及二氧化硅单块材料。可用作本发明中的有机基质的示例性合成树脂描述于史蒂文斯等人的美国专利4,927,539、史蒂文斯等人的美国专利4,351,909、史蒂文斯等人的美国专利4,519,905、巴雷托等人的美国专利4,383,047和美国专利5,532,279中，这些美国专利的披露内容各自通过引用结合在此用于所有目的。该固体载体可以由任何合成树脂材料形成。示例性合成聚合物离子交换树脂包括聚(苯酚-甲醛)、聚(丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸)、聚腈、胺-环氧氯丙烷共聚物、苯乙烯在聚乙烯或聚丙烯上的接枝聚合物、聚(2-氯甲基-1,3-丁二烯)、聚(乙烯基芳香族)树脂（诸如衍生自苯乙烯、α-甲基苯乙烯、氯苯乙烯、氯甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基萘或乙烯基吡啶的那些）、丙烯酸和甲基丙烯酸的相应酯、以及类似的不饱和单体、单亚乙烯基单体（包括包含单亚乙烯基环的氮杂环化合物）、以及以上树脂的任何共聚物。另外的实例包括基于丙烯酸缩水甘油酯和基于甲基丙烯酸缩水甘油酯的材料（例如，甲基丙烯酸2-缩水甘油氧基乙酯、乙烯基苯甲基缩水甘油醚、2-(4-乙烯基苯甲氧基)乙基缩水甘油醚），以及衍生自乙烯基苯甲基氯化物、乙烯基苯甲醇、2-(4-乙烯基苯甲氧基)乙醇、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙烯甲酰胺的那些。以上材料中的任何一种可以任选地与并有离子或可电离（以及任选地反相）官能团的单体进行共聚。以上材料中的任何一种可以任选地用并有离子或可电离以及任选地反相官能团的一种适合配体来官能化。在一个实施例中，该载体包括交联的聚合物或共聚物。一种示例性共聚物是苯乙烯-二乙烯基苯共聚物（例如，PS-DVB）。在一个实例中，该苯乙烯-二乙烯基苯共聚物包含按重量计约0%到约100%之间的二乙烯基苯单体。在另一个实例中，该苯乙烯-二乙烯基苯共聚物包含按重量计约25%到约80%之间的二乙烯基苯单体。该共聚物可以例如根据筏（Ikada）等人，聚合物科学杂志（JournalofPolymerScience），第12卷，1829-1839(1974)的方法或如梅特兹南（Meitzner）等人的美国专利4,382,124中所述来制备。在一个实例中，该固体载体包括一种二氧化硅-、氧化铝-、氧化锆-或二氧化钛-聚合树脂杂混材料。示例性二氧化硅-有机杂混物描述于美国专利6,528,167和美国专利申请公布2006/0070937（申请序列号：11/240,695）中，这些文献的披露内容通过引用结合在此用于所有目的。在一个实例中，本发明的固体载体通过众所周知的悬浮聚合技术来形成。在这个实例中，这些颗粒典型地衍生自一种单体混合物，该混合物在将与这些颗粒相接触的溶剂中不可溶。示例性基质通过在一种适合乳化剂存在下加热并且搅拌诸种单体在一种适合溶剂中的悬浮液来形成。可替代地，该聚合可以通过一种悬浮、本体或溶液方法来进行，继而通过机械构件（例如，球磨机、棒磨机等）将树脂研磨成所希望的尺寸。该固体载体可以具有任何形式，包括微粒（例如，球形、基本上球形；例如，树脂珠粒）、碎片、大块、块料、单块等。当该基质呈微粒形式时，这些颗粒（例如，不规则形状或珠粒形状，例如，基本上球形）具有中值粒度（即，直径）。在一个实例中，该基质（例如，球形硅胶）的中值粒度在约0.1（例如，二氧化硅纳米球）与约10,000μm（微米）之间。在一个实例中，该基质的中值粒度在约1与约5000微米之间、在约1与约1000微米之间、在约1与约500微米之间、在约1与约400微米之间、在约1与约300微米之间、在约1与约200微米之间或在约1与约100微米之间。在又另一个实例中，该基质的中值粒度在约1与约80微米之间、在约1与约70微米之间、在约1与约60微米之间、在约1与约50微米之间、在约1与约40微米之间、在约1与约30微米之间、在约1与约20微米之间或在约1与约10微米之间。在其他实例中，该基质的中值粒度在约10与约100微米之间、在约10与约80微米之间、在约40与约200微米之间、在约40与约100微米之间、在约40与约80微米之间、在约60与约200微米之间、在约60与约100微米之间、在约70与约200微米之间、在约80与约200微米之间、在约100与约200微米之间、在约200与约600微米之间、在约200与约500微米之间或在约200与约400微米之间。在一个具体实例中，该基质是基于二氧化硅（例如，硅胶）的、具有在约40与80微米之间的中值粒度。粒度还可以如泰勒等效物（TylerEquivalent）等级上定义以“筛目”测量（颗粒越小，筛目数越高）。典型的筛目特征在约10与600之间的范围内。一般来说，可用于任何填充床色谱应用（例如，LC、HPLC或超高压色谱）的基质颗粒适合用于本发明的组合物中。在不同实例中，该载体呈微粒形式，并且多个载体颗粒被安置在一个填充床中。举例来说，一个塑料或金属柱用这些载体颗粒填充。在其他实例中，这些基质颗粒是基本上“单分散”或基本上“均分散”的，这表明这些颗粒中大多数（例如，这些颗粒中的80%、90%或95%）的粒度不在低于或高于中值粒度（M）下实质上变化（例如，不超过50%）。在一个示例性的单分散基质颗粒群体中，这些颗粒中的90%具有约0.5xM与约1.5xM之间的平均粒度。在另一个实例中，该基质是一种无机或有机单块。在一个实例中，该固体载体包括一种二氧化硅单块。在另一个实例中，该固体载体包括一种氧化铝单块。在又另一个实例中，该固体载体包括一种氧化锆单块。在另一个实例中，该固体载体包括一种二氧化钛单块。基于有机组合物的示例性单块材料和制备所述材料的方法描述于美国专利5,130,343、5,929,214、5,728,457、5,260,094、6,887,384、5,334,310、7,303,671、5,453,185以及7,074,331中，这些专利的披露内容通过引用以其全文结合在此用于所有目的。该基质的孔隙可以具有任何尺寸。在一种典型的基质中，平均孔隙尺寸等于或小于在下文中描述的这些纳米颗粒。标称孔隙尺寸典型地以埃（10-10m，）来测量。在一个实例中，这些基质孔隙的平均直径在约1与约之间。在另一个实例中，这些基质孔隙的体积平均直径在约10与约之间、在约10与约之间、在约10与约之间、在约10与约之间、在约10与约之间、在约10与约之间、在约10与约之间、在约10与约之间、在约10与约之间、在约10与约之间、在约20与约200之间、在约20与约之间、在约30与约之间、在约30与约之间、在约40与约之间、在约40与约之间、在约50与约之间、在约50与约之间、在约60与约之间、在约60与约之间、在约70与约之间、在约70与约之间、在约80与约之间、在约100与约之间、在约100与约之间、在约100与约之间、在约100与约之间、在约200与约之间或在约200与约之间。该基质的比表面积典型地在约0.1与约2,000m2/g之间。举例来说，该基质的比表面积在约1与约1,000m2/g树脂之间、在约1与约800m2/g树脂之间、在约1与约600m2/g树脂之间、在约1与约400m2/g树脂之间、在约1与约200m2/g树脂之间或在约1与约100m2/g树脂之间。在另一个实例中，该基质的比表面积在约3与约1,000m2/g树脂之间、在约3与约800m2/g树脂之间、在约3与约600m2/g树脂之间、在约3与约400m2/g树脂之间、在约3与约200m2/g树脂之间或在约3与约100m2/g树脂之间。在又另一个实例中，该基质的比表面积在约10与约1,000m2/g树脂之间、在约10与约800m2/g树脂之间、在约10与约600m2/g树脂之间、在约10与约400m2/g树脂之间、在约10与约200m2/g树脂之间或在约10与约100m2/g树脂之间。在一个实例中，该基质包括结合到该表面的负或正地可电离或带负或正电的基团。举例来说，硅胶在高于pH4下携有负表面电荷，并且Al2O3可以在酸性条件下具有正表面电荷并且在碱性条件下具有负表面电荷。在另一个实例中，一种聚合有机基质由在该基质的表面上提供离子交换基团和任选地亲水性部分的单体制成。可以被用以制备具有离子交换基团的聚合基质或纳米颗粒的一种单体是丙烯酸。一种示例性基质是丙烯酸与一种或多种另外的单体的一种共聚物。该产生的聚合基质将包括羧酸基（阳离子交换基团）。阴离子交换基团，诸如胺（阴离子交换基团）可以通过使用从活化丙烯酸（例如，酰氯）与一种二胺制备的单体被引入一种聚合基质中。根据这个实例的示例性单体包括与N-(2-氨基乙基)丙烯酰胺和N-(2-氨基丙基)丙烯酰胺相关的单体。示例性单体包括N-(2-(二甲基氨基)乙基)丙烯酰胺和N-(2-(二甲基氨基)丙基)丙烯酰胺。可以在聚合之前或之后被进一步改性以产生具有离子交换基团的一种聚合物的其他单体包括丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙酸乙烯基苯甲酯和甲基丙烯酸2-缩水甘油氧基乙酯、丙烯酸甲酯、乙烯基苯甲氯、乙烯基苯甲醇、乙烯基苯甲基缩水甘油醚、2-(4-乙烯基苯甲氧基)乙醇、2-(4-乙烯基苯甲氧基)乙基缩水甘油醚。举例来说，丙烯酸甲酯的酯基可以在聚合之后被水解以获得具有羧酸基的一种聚合物。在另一个实例中，以上所列出的单体的缩水甘油基可以通过与一种亲核配体（诸如一种包含胺或硫氢基的配体）反应来进一步改性。用于对聚合基质进行改性的方法在下文中进一步论述。在优选实施例中，该基质适合用于用一种有机配体化学改性。在一个实例中，该基质是一种有机聚合基质。所述基质可以通过利用该聚合物上存在的官能团用一种有机配体来改性。在一个实例中，该聚合物是用并有一个氨基或一个羧酸基的一种配体官能化的苯乙烯与二乙烯基苯的一种共聚物（PS-DVB）。该配体可以衍生自一种包含硫醇基的前体。该硫醇类似物可以在一种自由基引发剂（诸如2,2'-偶氮双(2-甲基丙腈)）存在下与该聚合物一起加热。在另一个实例中，该基质是一种无机基质，诸如二氧化硅。二氧化硅可以使用反应性硅烷基配体来共价改性。示例性配体和其与该基质的连接方法在下文中描述。B.配体在不同实例中，该组分A基质（例如，当组分A是多孔的时，至少这些基质孔隙的内衬）用至少两种类型的、可以是相同或不同配体的有机配体（一种亲水性配体和一种离子交换配体）来共价改性。在一个实例中，该配体包括至少一个离子交换基团，例如，一个可电离或离子基团。离子交换基团在此描述，并且包括阴离子、阳离子、两性以及两性离子基团。阴离子交换基团包括伯、仲、叔以及季胺，以及任何其他接受质子的官能团。阳离子交换基团包括磺酸根、硫酸根、羧酸根、膦酸根、磷酸根、硅烷醇以及任何其他供质子的官能团。两性和两性离子配体包括至少一个阴离子交换基团和至少一个阳离子交换基团，这些基团中的每一者可以选自上述离子交换基团。键联到该基质的离子交换和亲水性配体在某些条件下形成带电（正或负）的一个功能（例如，离子交换）层（例如，在这些基质孔隙的内壁旁边）。举例来说，在适合pH值条件（例如，低于7的pH值）下，用一种阴离子交换配体官能化的一种基质是带正电的。配体与该固体载体的连接在一个实例中，该固体载体使用反应性配体前体（“反应性配体”）官能化。举例来说，该反应性配体（例如，硅烷基配体）包括可用于连接到该固体载体的一个反应性官能团。该配体的反应性官能团能够与该固体载体反应（例如，与该固体载体的表面上的互补反应性官能团反应）以形成一个或多个共价键。参看例如，图2-图4。配体与一种无机固体载体的连接用于将配体连接到无机基质（诸如二氧化硅基质）的方法是已知的。示例性方法在此和在如下文献中描述：例如，WO2006/088760（2006年2月10日提交）、WO2006/0054559（2004年9月10日提交）、WO2005/047886（2004年10月4日提交）、美国专利申请号11/753,934（2007年5月25日提交）、H.水口（H.Minakuchi）等人，分析化学（Anal.Chem.）1996,68:3498-3501、H.水口等人，色谱杂志（J.Chromatogr.）1998,797:121-131、美国专利6,248,798、美国专利5,968,363、美国专利5,865,994、美国专利5,936,003以及美国专利5,925,253，这些文献的的披露内容各自通过引用结合在此用于所有目的。在一个实例中，该反应性配体包括一个反应性硅烷基。举例来说，该反应性硅烷基可以与包括表面硅烷醇（例如，Si-OH）基团的一种二氧化硅基质的表面反应，以在该硅烷基配体与该二氧化硅基质之间形成诸个硅氧烷键。在不同实施例中，该反应性配体包括具有根据式(I)的一种结构的一个活化硅烷基：在根据式(I)的示例性硅烷基中，R20、R21以及R22是经过独立选择的硅烷基取代基。一个活化硅烷基包括至少一个反应性硅烷基取代基。一个反应性硅烷基取代基能够与一种本发明的基质反应在该反应性配体与该基质之间形成一个共价键。因此，R20、R21以及R22中的至少一个是一个反应性硅烷基取代基。示例性反应性硅烷基取代基包括烷氧基、卤素、伯或仲氨基以及羧酸基。在一个实施例中，R20、R21以及R22是独立地选自以下各项的成员：卤素、OR14、NR14R15、OC(O)R16、OS(O)2R16、酰基、被取代或未被取代的烷基、被取代或未被取代的杂烷基、被取代或未被取代的芳基、被取代或未被取代的杂芳基、被取代或未被取代的环烷基以及被取代或未被取代的杂环烷基。每个R14和每个R15是独立地选自以下各项的一个成员：H、被取代或未被取代的烷基、被取代或未被取代的杂烷基、被取代或未被取代的芳基、被取代或未被取代的杂芳基以及被取代或未被取代的杂环烷基。每个R16是独立地选自以下各项的一个成员：被取代或未被取代的烷基、被取代或未被取代的杂烷基、被取代或未被取代的芳基、被取代或未被取代的杂芳基以及被取代或未被取代的杂环烷基。在一个实施例中，R20、R21以及R22中的至少一个不是OH、未被取代的烷基、未被取代的芳基、未被取代的杂芳基以及未被取代的杂环烷基。在另一个实施例中，R20、R21以及R22中的至少一个是烷氧基或卤素。可用于使一个反应性配体共价键联到该固体载体的示例性反应性硅烷基包括：-Si(OMe)3；-SiMe(OMe)2；-SiMe2(OMe)；-Si(OEt)3；-SiMe(OEt)2；-SiMe2(OEt)、-SiCl3、-SiMeCl2；-SiMe2Cl；-SiCl2(OMe)；以及-SiCl(OMe)2。在一个实例中，R20、R21以及R22中的一个是一个非反应性硅烷基取代基。在另一个实例中，R20、R21以及R22中的两个是非反应性硅烷基取代基。示例性非反应性硅烷基取代基包括烷基或芳基。在一个实施例中，R20、R21以及R22中的一个或两个是独立地选自未被取代的C1-C6烷基（例如，甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基等）的成员。在又另一个实例中，R20、R21以及R22中的两个是独立地选自被取代或未被取代的烷基、诸如被取代或未被取代的C1-C6烷基（例如，甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基等）的成员。在一个具体实施例中，R20、R21以及R22中的一个或两个是甲基。在一个实例中，被用于对该固体载体进行共价改性的该反应性配体包括一个离子交换基团。可替代地，该反应性配体包括可以在该反应性配体与该固体载体偶合之后被转化为一个离子交换基团的一个基团。举例来说，该反应性配体可以包含一个受保护的酸性基团（例如，一个末端酯基），它在该配体与该固体载体偶合之后被脱保护以提供一个游离酸（例如，羧酸基）。任何数目的不同离子交换和非离子交换配体（例如，亲水性）可以结合到该固体载体。在一个实例中，该功能层基本上由两种类型的配体（HILIC和/或阴离子交换和/或阳离子交换）组成。在另一个实例中，该功能层包括独立地选自HILIC阴离子和阳离子交换配体的至少三种不同类型的配体。在另一个实例中，该功能层包括至少两种不同类型的配体，其中至少一种配体是一种离子交换配体（选自阴离子和阳离子交换配体）并且至少一种配体是一种不可电离或非离子配体（HILIC）。举例来说，除了这些离子交换配体之外，本发明的组合物可以进一步包括结合到与这些离子交换配体相同的固体载体的HILIC配体。在又另一个实例中，该功能层包括至少两种不同类型的配体，其中两种配体都是阴离子交换配体，或两种配体都是阳离子交换配体，或两种配体都是HILIC配体。在另一个实例中，该功能层包括至少两种不同类型的配体，其中至少一种配体是一种阴离子交换配体或一种阳离子交换配体和一种HILIC配体。本发明的组合物可以包括任何类型的离子交换配体。该配体包括至少一种阴离子交换基团和/或至少一种阳离子交换基团。示例性离子交换基团在此描述。在不同实例中，该配体包括以下基团中的至少一者：-Z-OH、-(Z)nN(R6)(R7)、-(Z)nN+(R6)(R7)(R8)X-、-(Z)nC(O)OR9、-(Z)nS(O)2OR9、-(Z)nOP(O)(OR10)(OR11)以及-(Z)nB(OR10)(OR11)(OR12)，其中n是选自0和1的一个整数。R6、R7以及R8是独立地选自以下的成员：H、被取代或未被取代的烷基、被取代或未被取代的杂烷基、被取代或未被取代的芳基、被取代或未被取代的杂芳基、被取代或未被取代的环烷基以及被取代或未被取代的杂环烷基。R9是选自以下的一个成员：H、一个单一负电荷以及一个阳离子平衡离子。R10和R11是独立地选自以下的成员：H、一个单一负电荷、一个阳离子平衡离子、被取代或未被取代的烷基、被取代或未被取代的杂烷基、被取代或未被取代的芳基、被取代或未被取代的杂芳基、被取代或未被取代的环烷基以及被取代或未被取代的杂环烷基。X-存在或不存在，并且当存在时，是一个阴离子平衡离子。Z是选自以下的一个成员：被取代或未被取代的芳基和被取代或未被取代的杂芳基。这些配体可以任选地包括另外的极性基团（例如，醚、硫醚、酰胺、磺酰胺、脲、硫脲、碳酸酯、氨基甲酸酯等）。在一个实施例中，该配体具有不超过8个、不超过7个、不超过6个、不超过5个、不超过4个、不超过3个或不超过2个有序的碳原子。在一个示例性实施例中，这些有序的碳原子中的至少两个任选地是一个被取代或未被取代的环（例如，被取代或未被取代的芳基、被取代或未被取代的杂芳基或被取代或未被取代的环烷基）的一部分。在一个实例中，该亲水性部分对于该配体是足够亲水性的以展现HILIC特征。在这个实例中，该配体包括至少一个极性基团。除了离子或可电离分析物之外，这种材料可以例如用于分析不带电荷的分子（例如，在同一样品内）。所增加的HILIC能力可以被用以分析除了离子或可电离分子之外包含有机亲水性和/或极性分子的样品。具有HILIC部分的示例性配体和固体载体包括配体2-6（图2-4）和固体载体11-21。在一个示例性实施例中，该配体并有具有根据式(II)、式(III)、式(IV)或式(V)的一种结构的一个部分，其中m和n是独立地选自0和1的整数：在根据以上实施例（例如，在式(II)、式(III)或式(IV)中）中的任一者的示例性配体中，W和W1独立地选自离子交换基团（例如，离子或可电离基团）或不带电荷的极性基团。离子交换基团示例性离子交换基团在上文中描述。在一个实例中，末端安置的离子交换基团（例如，“-W”）[例如，当m是0时式(II)中的W，当n是0时式(III)中的W，当m是0时式(III)中的W1]是独立地选自以下的成员：-Z-OH、-(Z)nN(R6)(R7)、-(Z)nN+(R6)(R7)(R8)X-、-(Z)nC(O)OR9、-(Z)nS(O)2OR9、-(Z)nOP(O)(OR10)(OR11)以及-(Z)nB(OR10)(OR11)(OR12)，其中n是选自0和1的一个整数。在另一个实例中，内部（例如，“-W-”）离子交换基团[例如，当m是1时式(II)中的W，当n是1时式(III)中的W，当m是1时式(III)中的W1，式(IV)中的W]是独立地选自以下的成员：-N(R6)-、-N+(R6)(R7)X--、-OP(O)(OR10)O-以及-B(OR10)(OR11)O-。R6、R7以及R8是独立地选自以下的成员：H、被取代或未被取代的烷基、被取代或未被取代的杂烷基、被取代或未被取代的芳基、被取代或未被取代的杂芳基、被取代或未被取代的环烷基以及被取代或未被取代的杂环烷基。R9是选自以下的一个成员：H、一个单一负电荷以及一个阳离子平衡离子。R10和R11是独立地选自以下的成员：H、一个单一负电荷、一个阳离子平衡离子、被取代或未被取代的烷基、被取代或未被取代的杂烷基、被取代或未被取代的芳基、被取代或未被取代的杂芳基、被取代或未被取代的环烷基以及被取代或未被取代的杂环烷基。X-存在或不存在，并且当存在时，是一个阴离子平衡离子。Z是选自以下的一个成员：被取代或未被取代的芳基和被取代或未被取代的杂芳基。极性基团在一个实例中，该HILIC或离子交换配体包括至少一个极性基团。在以上阐述的这些式中，W和W1这些基团在每次出现时可以是一个极性基团而不是一个离子交换基团。在一个示例性实施例中，该极性基团是一个不带电荷的极性基团。在不同实施例中，该配体可以包括一个离子交换基团和一个极性基团。在根据以上实施例中的任一者的示例性配体中，W和/或W1是选自以下的一个成员：醚、硫醚、酰胺、磺酰胺、碳酸酯、氨基甲酸酯、脲或硫脲。举例来说，式(II)中的W和/或W1可以是可用于连接两个键联基团L1与L2的任何极性基团。在一个实施例中，L1与L2通过一个醚键（例如，W和/或W1是O）、一个硫醚键（例如，W和/或W1是S）、一个酰胺（例如，W和/或W1是-NHC(O)-或-C(O)NH-）或磺酰胺基（例如，W和/或W1是-NHS(O)2-或-S(O)2NH-）或可替代地通过一个碳酸酯（例如，W和/或W1是-OC(O)O-）、氨基甲酸酯（例如，W和/或W1是-OC(O)NH-或-NHC(O)O-）、脲（例如，W和/或W1是-NHC(O)NH-）或硫脲基连接。在一个实施例中，W和/或W1是一个酰胺基：-C(O)NR13-或NR13C(O)-，其中R13是选自以下的一个成员：H、被取代或未被取代的烷基、被取代或未被取代的杂烷基、被取代或未被取代的芳基、被取代或未被取代的杂芳基以及被取代或未被取代的杂环烷基。在一个优选实施例中，R13是氢或低级烷基（诸如甲基）。基团L在根据以上实施例（例如式(II)、式(III)或式(IV)）中的任一者的示例性配体中，L1、L2以及L3是独立地选自以下的成员：被取代或未被取代的烷基、被取代或未被取代的杂烷基、被取代或未被取代的芳基、被取代或未被取代的杂芳基、被取代或未被取代的环烷基以及被取代或未被取代的杂环烷基。在一个示例性实施例中，L1是被对应于W和W1的两个羧酸部分取代的一个苯基（例如，相12）。在另一个示例性实施例中，L1是被一个酰胺、一个胺（1级、2级、3级或4级）或一个脲末端取代的被取代或未被取代的烷基。在不同实施例中，组分A包括两个所述配体（例如，相15）。在不同实施例中，L1是被取代或未被取代的烷基，W1是O或OCH2OH，并且W是一个胺（伯、仲、叔或季）（例如，相17）。在一个实施例中，本发明的这些配体包括至少一个亲水性部分。在一个实例中，上式中的L1、L2以及L3中的至少一个包括一个亲水性（极性）部分。举例来说，当在式(II)中n是1时，L1和L2中的至少一个包括一个亲水性部分。在另一个实例中，当n是0时，L2包括一个亲水性部分。术语“亲水性部分”在此定义。该亲水性部分可以包括在该配体的一个内部部分中，或可以见于一种配体的末端部分中（例如式(III)中的L2）。本发明的示例性反应性硅烷基配体示出在图2-图4中。可用于本发明中的另外的反应性配体、基质以及官能化的基质披露在如下专利中，例如，WO2006/088760（2006年2月10日提交）、WO2006/0054559（2004年9月10日提交）以及WO2005/047886（2004年10月4日提交），这些专利的披露内容各自通过引用结合在此用于所有目的。本发明的示例性官能化的基质具有具备根据式(IIa)、式(IIIa)以及式(IVa)的一种结构的至少一个配体-基质组分：其中n、m、Y、W、W1、W2、W3、L1、L2以及L3在上文中定义。每个A是一个经过独立选择的键联基团，它将该配体连接到该基质（固体载体）并且衍生自用以将该配体共价键联到该固体载体的反应性官能团。在一个实例中，每个A是一个经过独立选择的硅烷基。因此，本发明提供了组合物，包括并有根据下式中的一者的一种结构的一种官能化的基质：其中n、m、W、W1、L1、L2以及L3在上文中定义。R2和R3是独立地选自以下的成员：酰基、被取代或未被取代的烷基、被取代或未被取代的杂烷基、被取代或未被取代的芳基、被取代或未被取代的杂芳基、被取代或未被取代的环烷基以及被取代或未被取代的杂环烷基。在一个实例中，R2和R3是独立地选自以下的成员：被取代或未被取代的烷基和被取代或未被取代的芳基。在一个实施例中，R2和R3中的一个或两个是选自未被取代的C1-C6烷基（例如，甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基等）的成员。在又另一个实例中，R2和R3中的两个是独立地选自被取代或未被取代的烷基、诸如被取代或未被取代的C1-C6烷基（例如，甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基等）的成员。在一个具体实施例中，R2和R3中的一个或两个是甲基。在另一个实施例中，R2和R3两个都是甲基。配体与一种有机（聚合）固体载体的连接用于将配体连接到有机基质（诸如聚合树脂）的方法是本领域技术人员所已知的。在一个实例中，该基质从单体制备，这些单体在聚合之后提供不饱和基团（诸如乙烯基）。在一个实例中，该聚合物是苯乙烯与二乙烯基苯的一种共聚物（PS-DVB）。这些树脂的不饱和基团（例如，乙烯基）可以被用于连接一个离子交换配体。在一个实例中，该配体包括一个硫醇基，该硫醇基通过涉及自由基中间物的一种加成机制而加成到双键上，由此在该配体与该固体载体之间形成一个硫-醚键。所述反应描述于例如WO/03022433（2002年9月5日提交）中。举例来说，阴离子交换基团（例如，氨基）或阳离子交换基团（例如，羧酸基）通过在一种自由基起始剂（诸如2,2'-偶氮双(2-甲基丙腈)）存在下加热（和/或用光处理）一种包含乙烯基的树脂（例如，PS-DVB）与并有一个硫醇基的一种反应性配体来添加到该固体载体。该配体进一步包括至少一个阴离子交换基团（例如，伯、仲、叔或季氨基）、至少一个阳离子交换基团或至少一个潜在离子交换基团，该至少一个潜在离子交换基团可以在该配体键联到该固体载体之后被转化为一个离子交换基团（例如，一个酯基，它可以被水解）。一种示例性方法展示在以下方案1中：方案1：可用于以上方法中的示例性配体包括：其中q是选自1到50的一个整数。在一个实例中，q是选自1到18的一个成员。在另一个实例中，q是选自1到10的一个成员。在一个特定实例中，q是1。在一个实例中，Ra、Rb以及Re是独立地选自以下的成员：H、被取代或未被取代的烷基、被取代或未被取代的杂烷基、被取代或未被取代的芳基、被取代或未被取代的杂芳基、被取代或未被取代的环烷基以及被取代或未被取代的杂环烷基。在另一个实例中，Ra、Rb以及Re是独立地选自H和被取代或未被取代的(C1-C4)烷基的成员。在一个具体实例中，Ra和Rb独立地选自H和甲基。在另一个具体实例中，Re是选自甲基和乙基的一个成员。每个Rc和每个Rd是独立地选自以下的成员：H、羟基、卤素、氰基、烷氧基、被取代或未被取代的烷基、被取代或未被取代的杂烷基、被取代或未被取代的芳基、被取代或未被取代的杂芳基、被取代或未被取代的环烷基以及被取代或未被取代的杂环烷基。在另一种方法中，该有机聚合固体载体并有提供一个反应性官能团的一种单体，该反应性官能团可以被用于将一个离子交换配体共价键联到该固体载体。在一个实例中，该单体并有一个羧酸基或一个酯基，该酯基可以在聚合之后被水解形成一个羧酸基。根据这个实例的示例性单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸烷酯（例如，甲酯或乙酯）以及甲基丙烯酸烷酯（例如，甲酯或乙酯）。该羧酸基可以与该配体上的一个互补的反应性官能团反应。在一个实例中，该配体包括一个氨基，该氨基可以与该羧酸基反应以在该固体载体与该配体之间形成一个酰胺键。羧酸基可以例如在与该反应性配体反应之前通过形成一个酰氯来进行活化。在另一个实例中，该聚合固体载体并有包括一个环氧基的一种单体。该环氧环可以使用一种亲核配体打开，由此在该配体与该固体载体之间形成一个共价键。举例来说，该配体可以包括一个氨基（例如，一个伯氨基）或一个硫氢基，该氨基或硫氢基可以与该环氧环反应，以在该配体与该固体载体之间对应地形成例如一个胺或一个硫-醚键联。包括一个环氧环并且可以被并到一种聚合物中的示例性单体包括丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸2-缩水甘油氧基乙酯、乙烯基苯甲基缩水甘油醚、2-(4-乙烯基苯甲氧基)乙基缩水甘油醚。一种示例性方法展示在以下方案2中：方案2：其中YH是一个亲核基团，诸如一个硫氢基或一个伯氨基。Y是衍生自该亲核基团与该环氧环的反应的一个基团。可用于以上方法中的示例性亲核配体包括：其中q、Ra、Rb、Rc、Rd以及Re在上文中定义。在又另一个实例中，该聚合固体载体并有一种单体，该单体包括一个离去基团，诸如一个卤素取代基，该离去基团可以例如在一种亲核取代反应中被一个亲核配体置换，由此在该配体与该固体载体之间形成一个共价键。一种示例性单体是乙烯基苯甲氯。在另一个实例中，该聚合固体载体并有包括一个羟基或一个硫氢基的一种单体。该羟基可以例如被用于通过对应地形成一个醚键或一个硫-醚键来将一个配体共价键联到该固体载体。并有一个羟基的示例性单体包括乙烯基苯甲醇和2-(4-乙烯基苯甲氧基)乙醇。纳米颗粒用于本发明中的纳米颗粒可以由无机或有机材料形成。这些纳米颗粒可以由任何已知（例如，合成）离子交换树脂形成。示例性纳米颗粒包括一种聚合材料，诸如一种树脂聚合物（例如，合成树脂聚合物）。树脂聚合物在本领域中已知并且包括乳胶和乳胶衍生的材料。示例性纳米颗粒披露在巴雷托等人的美国专利5,324,752和5,532,279和波尔（Pohl）等人的美国专利4,376,047中，这些美国专利的披露内容各自通过引用结合在此用于所有目的。在一个实例中，这些纳米颗粒包括一种树枝状聚合物。本发明的纳米颗粒可以使用已知技术和在此描述的技术来形成。在一个实例中，这些纳米颗粒使用一种乳液聚合技术来制造。示例性纳米颗粒通过在一种适合乳化剂存在下加热并且搅拌至少一种单体于一种适合溶剂中的一种悬浮液来形成。可替代地，该聚合可以通过一种悬浮、本体或溶液方法来进行，继而通过机械构件、诸如研磨机（例如，球磨机、棒磨机等）将树脂研磨成所希望的尺寸。在一个实例中，在不同聚合程序期间形成（并且通常以副产物形式被去除）的极精细颗粒（精细物）可以被用作本发明的组合物中的纳米颗粒。在另一个实例中，这些纳米颗粒由交联的聚合物形成。这些纳米颗粒可以由如下各项形成，例如，丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、聚(乙烯基芳香族)树脂（诸如苯乙烯-二乙烯基苯共聚物、二乙烯基苯-乙烯基苯甲氯共聚物或甲基丙烯酸酯-乙烯基苯甲氯共聚物）或二乙烯基苯-乙烯基苯甲基缩水甘油醚（或丙烯酸系环氧基型单体）或其他包含乙烯基单体的环氧基取代基。其他示例性纳米颗粒包括并有诸如以下的反应性官能团的单体：反应性卤化物（例如，乙烯基苯甲溴或甲基丙烯酸溴乙酯）或酸酐（例如，顺丁烯二酸酐与二乙烯基苯的共聚物）。在一个实例中，该纳米颗粒是一种乳胶颗粒。乳胶颗粒可以衍生自乳胶乳液。用于制备纳米颗粒的方法是已知的。示例性方法在此（参看例如，实例3）和在美国专利5,936,003、美国专利5,925,253、美国专利5,532,279以及美国专利5,324,752中描述，这些美国专利各自通过引用结合在此用于所有目的。在一个实施例中，这些乳胶颗粒包括以重量计包含约0.25%到约100%单体的一种交联聚合物或共聚物。在一个优选实施例中，这些乳胶颗粒包括以重量计包含约1%到约5%之间的单体的一种交联聚合物或共聚物。在另一个实例中，该纳米颗粒衍生自无机材料，诸如二氧化硅、氧化铝、氧化锆以及二氧化钛。用于制备无机纳米颗粒的示例性方法包括本领域中已知的适合用于制备无机基质的那些。举例来说，已经描述具有极小粒度的二氧化硅颗粒（例如，适合用于超高压色谱的那些）。参看例如，R.E.梅杰斯（R.E.Majors），LCGC2006,24(S4):8-15；R.E.梅杰斯，LCGC2008,26(3):8-15；以及R.E.梅杰斯，LCGC2008,26(S4):10-17。该无机材料可以用离子交换基团例如经由如在此描述用于一种固体载体的官能化的离子交换配体（例如，使用反应性硅烷基配体）官能化。在根据以上实施例中的任一者的不同实例中，这些纳米颗粒包括离子交换基团（例如，以产生负或正电荷）。与该颗粒表面上的离子交换基团缔合的电荷可以被用于经由静电连接将该纳米颗粒（例如，乳胶颗粒）连接到该固体载体（例如，二氧化硅）（参看例如，巴雷托等人的美国专利5,532,279，通过引用结合在此）。这些离子交换基团可以衍生自在聚合期间并到该纳米颗粒中的一种单体。在另一个实例中，该纳米颗粒的合成产生一个中性表面。如果该纳米颗粒的合成产生一个中性表面，那么这些纳米颗粒被进一步处理以例如通过使有机离子交换配体共价结合到该纳米颗粒的表面来添加离子交换基团至少到该纳米颗粒的表面。这些配体可以任选地提供另一亲水性官能团。举例来说，该纳米颗粒的表面用反应性离子交换配体例如以在上文中描述用于用有机配体对一种聚合有机基质进行改性的方式共价官能化。在一个实例中，该反应性配体包括一个硫醇基并且共价键联到一种乳胶颗粒的表面（例如，经由使一个不饱和部分、诸如一个乙烯基官能化）。用于使有机聚合树脂官能化的方法在上文中描述用于对该固体载体进行改性。那些方法中的每一者同样适用于制备有机聚合纳米颗粒。术语离子交换基团在此定义。示例性离子交换基团在上文中描述（例如，与这些配体结合），并且那些实施例同样适用于与这些纳米颗粒结合的实施例。这些纳米颗粒的示例性离子交换基团包括：-Z-OH、-(Z)nN(R6)(R7)、-(Z)nN+(R6)(R7)(R8)X-、-(Z)nC(O)OR9、-(Z)nS(O)2OR9、-(Z)nOP(O)(OR10)(OR11)以及-(Z)nB(OR10)(OR11)(OR12)，其中n是选自0和1的一个整数。R6、R7以及R8是独立地选自以下的成员：H、被取代或未被取代的烷基、被取代或未被取代的杂烷基、被取代或未被取代的芳基、被取代或未被取代的杂芳基、被取代或未被取代的环烷基以及被取代或未被取代的杂环烷基。R9是选自以下的一个成员：H、一个单一负电荷以及一个阳离子平衡离子。R10和R11是独立地选自以下的成员：H、一个单一负电荷、一个阳离子平衡离子、被取代或未被取代的烷基、被取代或未被取代的杂烷基、被取代或未被取代的芳基、被取代或未被取代的杂芳基、被取代或未被取代的环烷基以及被取代或未被取代的杂环烷基。X-存在或不存在，并且当存在时，是一个阴离子平衡离子。Z是选自以下的一个成员：被取代或未被取代的芳基和被取代或未被取代的杂芳基。纳米颗粒的尺寸这些纳米颗粒（例如，乳胶颗粒）可以具有任何尺寸和形状。在一个实例中，这些纳米颗粒具有范围从约0.2nm到约1000nm（1μm）的中值直径。在另一个实例中，这些纳米颗粒具有范围从约1nm到约900nm、从约1nm到约800nm、从约1nm到约700nm、从约1nm到约600nm、从约1nm到约500nm、从约1nm到约400nm、从约1nm到约300nm、从约1nm到约200nm或从约1nm到约100nm的中值直径。在又另一个实例中，这些纳米颗粒具有范围从约2nm到约100nm、从约4nm到约100nm、从约6nm到约100nm、从约8nm到约100nm或从约10nm到约100nm的中值粒径。在又另一个实例中，这些纳米颗粒具有范围从约10nm到约1000nm、从约10nm到约900nm、从约10nm到约800nm、从约10nm到约700nm、从约10nm到约600nm、从约10nm到约500nm、从约10nm到约400nm、从约10nm到约300nm或从约10nm到约200nm的中值粒径。在一个实例中，该纳米颗粒是平均粒度在约2nm与约90nm之间的一种乳胶颗粒。在另一个实例中，这些纳米颗粒具有至少约2nm、至少约4nm、至少约6nm、至少约8nm或至少约10nm的中值粒径。在另一个实例中，这些纳米颗粒具有至少约20nm、至少约30nm、至少约40nm、至少约50nm、至少约60nm、至少约70nm、至少约80nm、至少约90nm或至少约100nm的中值粒径。在另一个实例中，这些纳米颗粒具有至少约200nm、至少约300nm、至少约400nm、至少约500nm、至少约600nm、至少约700nm、至少约800nm、至少约900nm或至少约1000nm的中值粒径。纳米颗粒尺寸与基质孔隙尺寸之间的比率在一个实施例中，这些纳米颗粒具有等于这些基质孔隙的平均直径的平均粒度。在另一个实施例中，这些纳米颗粒具有大于这些基质孔隙的平均直径的平均粒度（例如，以基本上阻断这些纳米颗粒渗透到这些内部孔隙中）。在一个实例中，这些纳米颗粒（例如，乳胶颗粒）的平均直径与这些基质孔隙的平均直径的比率范围在约1:1与约1000:1之间。在一个实例中，这些纳米颗粒的平均直径与这些基质孔隙的平均直径的比率范围在约1.2:1与约100:1之间、在约1.4:1与约100:1之间、在约1.6:1与约100:1之间、在约1.8:1与约100:1之间、在约2:1与约100:1之间、在约4:1与约100:1之间、在约6:1与约100:1之间、在约8:1与约100:1之间或在约10:1与约100:1之间。在另一个实例中，这些纳米颗粒的平均直径与这些基质孔隙的平均直径的比率是至少约1.2:1、至少约1.4:1、至少约1.6:1、至少约1.8:1或至少约2:1。在另一个实例中，这些纳米颗粒的平均直径与这些基质孔隙的平均直径的比率是至少约3:1、至少约4:1、至少约5:1、至少约6:1、至少约7:1、至少约8:1、至少约9:1或至少约10:1。在另一个实例中，这些纳米颗粒的平均直径与这些基质孔隙的平均直径的比率是至少约20:1、至少约30:1、至少约40:1、至少约50:1、至少约60:1、至少约70:1、至少约80:1、至少约90:1或至少约100:1。粒度与纳米颗粒尺寸之间的比率在一个实例中，这些载体颗粒的平均直径与这些纳米颗粒（例如，乳胶颗粒）的平均直径的比率范围在约20:1与约5,000:1之间，例如从约100:1到约2500:1。示例性比率描述在波尔等人的美国专利4,376,047(1983)中。这些纳米颗粒与该固体载体（基质）的连接用于将乳胶颗粒连接（结合）到硅胶和二氧化硅单块的示例性方法描述在巴雷托的美国专利5,532,279、美国专利5,324,752、J.P.哈钦森（J.P.Hutchinson）等人，色谱杂志2006,1109:10-18以及K.M.格伦（K.M.Glenn）等人，色谱杂志2007,1155:8-14中，这些文献的披露内容通过引用全文结合在此用于所有目的。用于将乳胶颗粒直接或间接静电连接（结合）到有机基质的示例性方法描述在史蒂文斯等人的美国专利4,927,539、史蒂文斯等人的美国专利4,351,909、史蒂文斯等人的美国专利4,519,905、巴雷托等人的美国专利4,383,047和美国专利5,532,279中，这些美国专利的披露内容各自通过引用结合在此用于所有目的。在一个实例中，这些纳米颗粒共价结合到该固体载体的外表面。这可以通过在该固体载体和这些纳米颗粒上使用互补官能团来实现，它们可以与彼此反应以形成一个共价键。示例性反应性官能团包括胺和羧酸/羧酸衍生物（例如，活化的酯等），它们可以被用于在该固体载体与这些纳米颗粒之间形成酰胺键。在另一个实例中，点击化学被用以共价键联该两种组分。在以上实例中，该固体载体和这些纳米颗粒各自提供一个适合官能团并且在足以在它们之间形成一个共价键的条件下与彼此接触。在上文中描述用于将配体共价键联到该固体载体和这些纳米颗粒的方法同样适用于在这些纳米颗粒与该固体载体之间形成共价键。在一个特定实例中，这些纳米颗粒通过静电力结合到该基质。举例来说，该官能化的固体载体（例如，官能化的硅胶）于一种适合介质（例如，含水的介质）中的一种浆液与这些官能化的纳米颗粒（例如，官能化的聚合物乳胶颗粒）的一种浆液在足以用于使这些纳米颗粒结合到该载体的表面的条件下接触。被用以制备该固体载体浆液和该纳米颗粒浆液的介质优选地被选择，以便离子交换基团带电。在一个实例中，该介质是一种含水的介质，它任选地被调节到适合pH值。举例来说，一种阴离子交换载体（例如，具有氨基）悬浮于一种缓冲液系统（例如，乙酸铵）中，提供微酸性pH值（例如，约pH5）。在另一个实例中，一种阳离子交换载体（例如，用磺化的配体官能化的二氧化硅）悬浮于具有足以产生去质子化的酸性基团的pH值（例如，约中性或微碱性pH值）的一种缓冲液系统（例如，乙酸铵缓冲液）中。在一个实例中，该纳米颗粒浆液以足以提供过量纳米颗粒的量使用。在另一个实例中，两种浆液被混合（例如，使用一个机械搅拌器或震荡器）足量的时间以获得所希望的纳米颗粒负载程度。诸种反应物在适合温度下被混合。在一个实例中，该温度被选择在约环境温度与约40℃之间。产生的混合物然后可以被过滤，并且滤饼可以被彻底地洗涤并且干燥，以获得一种本发明的组合物。这些纳米颗粒与该固体载体的静电连接可以可替代地通过“柱上结合”实现。举例来说，包括该离子交换固体载体（例如，官能化的硅胶或二氧化硅单块）的一个柱与一个泵（例如，HPLC泵）连接，并且这些纳米颗粒的一种溶液或悬浮液在足以用于使这些纳米颗粒结合到该载体的表面的条件下通过该柱泵送。在这个程序期间，该柱保留在适合温度（例如，环境温度）下。纳米颗粒通过该柱泵送足量的时间以获得所希望的纳米颗粒柱负载。在一个实例中，纳米颗粒通过该柱泵送直到纳米颗粒排出该柱，表明足够负载。举例来说，通过对于纳米颗粒（诸如乳胶衍生的颗粒）穿透监测柱流出物流，可以确定纳米颗粒负载的完成。被用于这种方法的柱可以是一个填充柱或一个单块。在一个实例中，这些纳米颗粒通过基本上排除了在正常色谱条件下从该固体载体去除这些纳米颗粒的任何方法连接到该固体载体的外表面。举例来说，这些纳米颗粒当经受强电解质或剪切力时将基本上保留结合到该固体载体，这些强电解质或剪切力当一种液体流动通过由本发明提供的一个色谱物质床时产生。所述“不可逆”连接方法包括共价结合、静电连接（例如，具有相反电荷的部分之间的盐桥形成）、聚合物缠结、氢键结、其组合以及提供足以基本上防止在典型的色谱条件（例如，典型的LC、快速色谱或HPLC）期间从该固体载体去除该纳米颗粒的力的任何其他机制。本领域的技术人员应理解，在某些条件（例如，极高流动速率、极端温度、高盐电导率（例如，高于5MNaCl）、强酸性或碱性条件）下，纳米颗粒可以被从该固体载体去除。另外，当这些纳米颗粒非共价连接到该固体载体时，即使在正常色谱条件下，小百分比的这些纳米颗粒也可能被从该固体载体去除。然而，所述置换优选地不赋予该柱的功能。在一个实施例中，这些纳米颗粒可以间接结合到该基质。间接连接可以经由另一个层的纳米颗粒来实现。举例来说，一个第一层的带正电的（例如，胺化的）乳胶颗粒经由静电力结合到一个带负电的固体载体（例如，用阳离子交换基团官能化的二氧化硅）。一个第二层的带负电的乳胶颗粒（例如，磺化的乳胶颗粒）然后经由静电力连接到该第一层。在另一个实例中，这些纳米颗粒的间接连接可以经由一种分散剂来实现，该分散剂例如共价或经由永久缠结不可逆结合到该固体载体，如巴雷托等人在美国专利5,532,279中所描述，该美国专利通过引用结合在此。在另一个实施例中，这些纳米颗粒经由永久物理缠结而结合到一种本发明的聚合有机基质，例如，如巴雷托等人的美国专利5,532,279中所描述，该美国专利通过引用结合在此。本发明的示例性组合物在一个实施例中，本发明的组合物包括一种多孔二氧化硅基质（例如，硅胶或二氧化硅单块），该多孔二氧化硅基质用一种阴离子交换配体（例如，包括氨基的配体）或一种阳离子交换配体（例如，包括羧酸或磺酸基的配体）以及一种HILIC配体官能化。在一些实施例中，该HILIC与离子交换配体是同一配体。换句话说，该极性基团与该离子交换基团是同一配体的组分。并有具有一种相反电荷的离子交换基团的乳胶颗粒结合到该二氧化硅基质的外表面。在一个实施例中，一种二氧化硅基质（硅胶或二氧化硅单块）用并有一个伯、仲、叔或季氨基的阴离子交换配体官能化，产生一种二氧化硅阴离子交换基质（图3、图4）。并有羧酸和/或磺酸基的乳胶颗粒结合到该二氧化硅阴离子交换基质的外表面(图15)。根据这个实施例的示例性组合物概述于图16中(参看例如，组合物30)。本领域的普通技术人员应理解，图16的表中列出的组合物的示例性带有氨基的配体/基质可以被任何其他带有氨基的配体/基质(诸如在此描述、通过引用结合在此的那些)取代。在一个示例性实施例中，一种二氧化硅基质(硅胶或二氧化硅单块)用并有羧酸和/或磺酸基的阳离子交换配体官能化，产生一种二氧化硅阳离子交换基质(图2)。并有一个氨基的乳胶颗粒结合到该二氧化硅阴离子交换基质的外表面。根据这个实施例的示例性组合物概述于图16中(参看例如，组合物30-32和35-38)。本领域的普通技术人员应理解，图16的表中这些组合物的示例性带有羧酸或磺酸的配体/基质可以被任何其他带有羧酸或磺酸的配体/基质(诸如在此描述并且通过引用结合在此的那些)取代。在一个示例性实施例中，本发明的组合物包括一种多孔聚合有机基质(例如，一种聚苯乙烯二乙烯基苯共聚物)，该多孔聚合有机基质用阴离子交换配体(例如，包括氨基的配体)或阳离子交换配体(例如，包括羧酸或磺酸基的配体)官能化。并有具有一种相反电荷的离子交换基团的乳胶颗粒结合到该二氧化硅基质的外表面。在一个实施例中，一种PS-DVB基质用并有一个伯、仲、叔或季氨基的阴离子交换配体官能化，产生一种PS-DVB阴离子交换基质。并有羧酸和/或磺酸基的乳胶颗粒结合到该PS-DVB阴离子交换基质的外表面。在另一个实施例中，一种PS-DVB基质用并有羧酸和/或磺酸基的阳离子交换配体官能化，产生一种PS-DVB阳离子交换基质。并有伯、仲、叔或季氨基的乳胶颗粒结合到该PS-DVB阳离子交换基质的外表面。根据这个实施例的一种示例性组合物列于图16中。本领域的普通技术人员应理解，图16的表中这些组合物的示例性带有羧酸或磺酸的配体/基质可以被任何其他带有羧酸或磺酸的配体/基质(诸如在此描述并且通过引用结合在此的那些)取代。在另一个实施例中，一种基质通过聚合封装用并有羧酸和/或磺酸基的阳离子交换配体官能化，产生一种聚合物封装的HILIC/阳离子交换基质。并有伯、仲、叔或季氨基的乳胶颗粒结合到该基质的外表面。根据这个实施例的示例性组合物列于图16中。本领域的普通技术人员应理解，图16的表中这些组合物的示例性带有羧酸或磺酸的配体/基质可以被任何其他带有羧酸或磺酸的配体/基质（诸如在此描述并且通过引用结合在此的那些）取代。柱本发明还提供了诸个实施例，其中本发明的组合物被包含在一个容器中。该容器优选地是一种色谱柱。示例性色谱柱包括金属柱、玻璃柱以及由一种聚合材料（诸如塑料）制成的柱。金属柱可以是常用于采用高压的色谱程序（例如，HPLC、超高压）的那些。塑料柱可以是常用于制备型色谱系统的那些。所述聚合柱经常是一次性的并且通常被称为滤筒。一个金属柱可以具有衬有诸如聚醚醚酮（PEEK）的塑料的一个内体积。因此，在一个实施例中，本发明提供了填充有一种分离介质的一种色谱柱，该分离介质包括一种本发明的组合物。在另一个实例中，本发明提供了包括一种本发明的单块组合物的一种色谱柱。在又另一个实例中，本发明提供了在一个流通床中适合用作一种色谱介质的一种本发明的组合物。IV.方法本发明的组合物和化合物可以使用本领域中已知的方法和在此描述的方法（参看例如，实例1到20）来合成。可能需要对那些方法进行改变以合成某些实施例的组合物。那些替代性方法将对本领域的技术人员显而易见。可用于制备本发明的组合物和化合物的起始物质和试剂是可商购的或可以使用领域认可的方法来制备。用于制备反应性硅烷基配体和制备示例性官能化的基质的示例性方法提供于例如WO2006/088760（2006年2月10日提交）、WO2006/0054559（2004年9月10日提交）以及WO2005/047886（2004年10月4日提交）中，这些专利的披露内容各自通过引用结合在此用于所有目的。其他反应性硅烷基配体是可商购的。一般来说，本发明的组合物可以如下制备：当该多孔基质的合成产生至少在表面上具有离子交换基团（具有或不具有亲水性特征）的一种物质时，该物质可以被用于下一步骤，在一个示例性实施例中，它使一个或多个HILIC和/或离子交换配体结合到该表面。当该基质的合成产生一个中性表面时，该基质被离子交换配体（具有或不具有亲水性特征）和HILIC配体共价改性。用该离子交换配体改性包括至少这些表面孔隙。分别地，或在该基质存在下，合成纳米颗粒。那些颗粒当其合成产生至少在表面上具有离子交换基团（具有或不具有亲水性特征）的一种物质时可以被使用而不进一步改性。当这些纳米颗粒的合成产生一个中性表面时，这些纳米颗粒被至少在表面上的离子交换基团（具有或不具有亲水性特征）改性。当这些纳米颗粒的合成分别地进行时，该基质接着与这些官能化的纳米颗粒接触。因此，本发明进一步提供了一种用于制造本发明的组合物的方法，例如，用于分离一种液体样品中的诸种分析物。在一个实施例中，该方法包括：(a)使离子交换纳米颗粒直接或间接键结到一种多孔固体载体的一个外表面，其中该固体载体是无孔的，或包括界定延伸到该外表面中的开口的内部孔隙的内壁，并且其中该表面和/或这些内壁用离子交换配体和HILIC配体共价官能化。这些配体包括具有一种第一电荷（选自正和负）的至少一个离子交换基团。这些离子交换与HILIC配体可以同一配体或不同配体。这些纳米颗粒包括了具有选自正和负的一种第二电荷的离子交换基团。该第二电荷优选地与该第一电荷相反。在某些实施例中，这些纳米颗粒的平均直径等于或大于这些孔隙的平均直径。以上方法可以进一步包括(b)使有机配体共价键结到该固体载体（包括这些内壁）。另一种示例性方法包括：(a)提供一种无孔或一种固体载体，具有一个外表面和界定延伸到该外表面中的开口的内部孔隙的内壁；(b)使有机配体共价键结到该表面和/或这些内壁。这些配体包括具有一种第一电荷（选自正和负）的至少一个离子交换基团和一种HILIC配体。该方法进一步包括(c)使纳米颗粒直接或间接键结到该固体载体的该外表面（例如，不可逆）。这些纳米颗粒包括了具有选自正和负的一种第二电荷的离子交换基团。该第二电荷优选地与该第一电荷相反。在某些实施例中，这些纳米颗粒的平均直径等于或大于这些孔隙的平均直径。色谱方法本发明进一步提供了一种色谱方法（例如，用于分离一种液体样品中的诸种分析物）。该方法包括使一种液体流动通过包括一种本发明的组合物的分离介质的一个单块或一个填充床。在一个实例中，该液体包括一种分析物。举例来说，该液体包括各自基本上由该分离介质保留的至少一种类型的阴离子（例如，有机和/或无机阴离子）和至少一种类型的阳离子（例如，有机和/或无机阳离子）。在另一个实例中，该液体包括各自基本上由该分离介质保留的至少一种类型的阴离子（例如，有机和/或无机阴离子）、至少一种类型的阳离子（例如，有机和/或无机阳离子）以及至少一种类型的不带电荷的分子（例如，亲水性分子，诸如聚糖）。在又另一个实例中，以上方法可以被用于分离至少一种类型的阴离子（例如，有机和/或无机阴离子）和至少一种类型的阳离子（例如，有机和/或无机阳离子）。在一个实例中，可用于本发明的方法中的流动相包括水。流动相的水含量优选地在约0.1%（v/v）与100%（v/v）之间、更优选地在约1%与约100%（v/v）之间、甚至更优选地在约10%与约100%（v/v）之间、并且最优选地在约20%与约100%（v/v）之间。本发明进一步提供了一种分离一种液体样品中的诸种分析物的方法，包括使所述液体样品流动通过包括一种本发明的组合物的一种色谱介质。上文中针对本发明的组合物所概述的诸个实施例和诸个实例中的每一个都同样适用于本发明的方法。举例来说，如上文中所概述的关于该固体载体的类型、这些固体载体颗粒的尺寸、孔隙尺寸、这些有机离子交换配体的结构和性质、这些纳米颗粒的类型和尺寸、这些离子交换基团的类型和性质、以及这些亲水性部分的类型和性质的每个实施例同样适用于本发明的方法。在一个实例中，该方法采用一种组合物，该组合物包括一种多孔固体载体和结合到该固体载体的纳米颗粒。这些组合物包括阳离子交换基团、阴离子交换基团以及反相部分，其中这些阳离子交换与阴离子交换基团彼此充分地间隔开以避免它们之间的相互作用。这些反相部分由共价键联到该固体载体的有机配体提供。在另一个实例中，该方法采用一种组合物，包括：(a)一种多孔固体载体。该多孔固体载体具有一个外表面和由内壁界定的内部孔隙。这些孔隙延伸到该外表面中的开口。该组合物进一步包括(b)有机离子交换配体，共价结合到包括这些孔隙的内壁的该固体载体。在不同实例中，这些配体包括任选地具有一种第一电荷（选自正和负）的离子交换基团。该组合物进一步包括(c)纳米颗粒（例如，乳胶颗粒），包括任选地具有一种第二电荷（选自正或负）的离子交换基团，其中该第二电荷与该第一电荷相反。这些纳米颗粒直接或间接（例如，经由纳米颗粒的另外的层）结合（例如，经由静电引力）到该固体载体的外表面。本发明还提供了并有本发明的色谱介质的装置和系统。因此，在一个示例性实施例中，该色谱介质在一个流通床中适合用作一种色谱装置。在一个示例性实施例中，本发明提供了一种色谱柱，填充有本发明的色谱介质。在一个示例性实施例中，该装置是一个柱，填充有一种发明的色谱介质。在本发明的一个实施例中，柱硬件包括待用作色谱柱、具有不同形状（包括圆柱形、圆锥形、矩形以及多边形）的硬管或这些管的一个组合件。该管可以由本领域中已知的任何常规材料制成，包括金属、玻璃、二氧化硅、塑料或其他聚合物，更优选地是不锈钢或玻璃。这个管的内部尺寸的直径、厚度、宽度或深度可以是从数微米到数米。该色谱介质可以跨越该管的整个横截面积，其中样品的分离通过取决于分离模式轴向或径向通过该管、更具体来说轴向或直流色谱或径向流色谱来进行（李W-C（Lee,W-C）等人，“用于胰蛋白酶纯化的径向流亲和性色谱（RadialFlowAffinityChromatographyforTrypsinPurification）”，蛋白质纯化（ProteinPurification）（书籍），ACS研讨会系列（ACSSymposiumSeries）427，第8章，美国化学学会（AmericanChemicalSociety），华盛顿哥伦比亚特区（Washington,D.C.），1990.）。该柱的内表面可以是非反应性的，或可以被处理以增加与色谱介质表面的粘附。该管可以并有本领域中已知的任何可用的配件以将其与其他仪器、更具体来说色谱仪器连接。在不同实施例中，本发明提供了一种色谱系统。在一个示例性实施例中，该系统是一种高效液相色谱（HPLC）系统。示例性系统包括一个或多个分离装置，该一个或多个分离装置包含一种本发明的色谱介质。一种示例性系统包括与如下装置联机并且流体连通的一个或多个分离装置：用于调节洗脱剂向该分离装置的供应的一个或多个装置，例如，一个洗脱剂产生器，一个泵；一个或多个检测装置，例如，一个质谱和/或荧光检测器；以及将一种样品引入到该分离装置上的一个或多个构件，例如，一个样品注射阀。通过展示，用于HPLC分析的示例性系统典型地包括使用包含一种电解质的一种洗脱剂的一个色谱分离区，和一个洗脱剂抑制阶段，继而典型地通过质谱仪或一个荧光检测器进行检测。在该色谱分离阶段中，一种注射的样品的聚糖组分从一个分离柱洗脱。洗脱剂由一个源供应，该源可以包括包含预制成的洗脱剂的一个容器，或它可以由一个洗脱剂产生器产生。洗脱剂产生器在本领域中已知。一种示例性洗脱剂产生器在美国专利号7,767,462中披露。通过以下实例进一步说明本发明。这些实例不旨在限定或限制本发明的范围。实例制备离子交换/HILIC双模式相实例1.制备相12（图2）在一个500mL圆底烧瓶中制备11.58g氯化偏苯三酸酐（1，西格玛-奥德里奇公司（Sigma-Aldrich））于100mL甲苯（无水）中的一种溶液，然后将该溶液冷却到5℃。用一个加料漏斗向这个溶液中缓慢添加17.2g双(三甲氧基硅烷基丙基)胺（2，盖勒斯特公司（Gelest），美国宾夕法尼亚州莫里斯维尔（Morrisville,PA,U.S.A））、10mL三乙胺（10.0mL）于50mL甲苯中的一种溶液。在环境温度下搅拌3小时之后，将反应混合物滤出，并且用10mL甲苯洗涤滤饼。然后使滤液在真空下在50℃下进行旋转蒸发，以得到25g呈带棕色粘性液体状的硅烷基配体3。将25g硅烷基配体3和50g干燥的二氧化硅颗粒（粒度，3μm；孔隙尺寸，；表面积，300m2/g）在250mL甲苯中混合。在小心地分散直到均一之后，将反应混合物搅拌并且回流48小时。将官能化的二氧化硅颗粒滤出，并且用丙酮彻底地洗涤，以得到约60g相11。在配备有一个机械搅拌器的一个250mL烧瓶中将10g相11分散于150mL甲酸水溶液（1%）中。在环境温度下搅拌20小时之后，将反应混合物滤出，然后用100mL丙酮继而100mL甲苯洗涤滤饼。在配备有一个机械搅拌器的一个250mL烧瓶中将滤饼再分散于150mL甲苯（无水）中。在回流48小时之后，将官能化的二氧化硅颗粒滤出，并且用丙酮彻底地洗涤，以得到约10g相12。以相同方式，对应地从二氧化硅颗粒（粒度，3μm；孔隙尺寸，；表面积，200m2/g）和原始二氧化硅颗粒（粒度，3μm；孔隙尺寸，；表面积，100m2/g）制备相13和14。实例2.制备相15（图3）在一个250mL圆底烧瓶中将10g脲丙基三甲氧基硅烷（4，盖勒斯特公司）和2g3-氨基丙基三甲氧基硅烷（5，盖勒斯特公司）分散于30mL甲苯（无水）中。添加15g原始硅胶（粒度，3μm；孔隙尺寸，；表面积，300m2/g）到以上混合物中，然后在机械搅拌下将它混合直到均一。在回流下维持48小时之后，将反应混合物过滤，并且用乙腈洗涤滤饼，并且在真空烘箱中在环境温度下干燥20小时，以得到相15。实例3.制备相17（图4）在一个250mL圆底烧瓶中将10g(3-缩水甘油醚氧基丙基)三甲氧基硅烷（6，盖勒斯特公司）和15g原始硅胶（粒度，5μm；孔隙尺寸，；表面积，300m2/g）分散于50mL甲苯（无水）中。在机械搅拌下混合直到均一之后，将反应混合物保持在回流下48小时。将反应混合物过滤，并且用乙腈洗涤滤饼，并且在真空烘箱中在环境温度下干燥20小时，以得到相16。在一个40mL玻璃小瓶中将4.0g三甲胺（45%wt于水中，奥德里奇）溶解于15mL二噁烷中。添加2.0g相16到小瓶中，并且用一个螺帽密封。将产生的混合物混合直到均一。将反应混合物保持在50℃下在轻缓翻滚下40分钟。将反应混合物过滤，继而用甲醇（50mL）、0.1%磷酸水溶液（100mL）、去离子水（50mL）以及乙腈（50mL）洗涤滤饼，以得到相17。实例4.制备相18（图5）在一个500mL圆底烧瓶中将45g聚(丁二烯顺丁烯二酸（7，42%于水中，多科学公司（Polysciences））、7g过氧化二异丙苯（起始剂，奥德里奇）以及55g原始硅胶（粒度，5μm；孔隙尺寸，；表面积，300m2/g）分散于200mL丙酮中。在声处理下混合直到均一之后，使产生的混合物在真空下进行旋转蒸发，以小心地去除所有挥发物。然后在氮气氛围下历时2-3小时将反应物加热到190℃，并且保持在这个温度下在10旋转/分钟的速率下16小时。在将反应物冷却到环境温度之后，用丙酮使处理过的二氧化硅进行一个索氏萃取（SoxhletExtraction）。然后将洗涤过的二氧化硅在真空烘箱中在环境温度下干燥20小时，以得到相18。以相同方式，对应地从原始二氧化硅颗粒（粒度，3μm；孔隙尺寸，200；表面积，200m2/g）和原始二氧化硅颗粒（粒度，3μm；孔隙尺寸，；表面积，100m2/g）制备相19和20。制备凝聚的阳离子交换/阴离子交换/HILIC多模式相实例5.制备相30、31以及32使用高压浆液填充技术用相12填充一个50mm×3.0mm（i.d.）316不锈钢HPLC柱外壳。分别地，用一种乙酸铵缓冲液（2M，pH5）将10mL胺化的乳胶溶液（41）调节到pH5。将产生的乳胶溶液转移到一个250mLHPLC洗脱剂瓶中。使用一个HPLC泵来用一种乙酸铵缓冲液（0.1M，pH5）在0.2mL/min下洗涤填充柱30分钟。然后用乳胶溶液在0.2mL/min下处理柱直到观测到乳胶颗粒流出柱的出口。最终，用一种乙酸铵缓冲液（0.1M，pH5）、去离子水以及80%乙腈/20%乙酸铵（0.1M，pH5）洗涤柱，以得到填充有相30的一个柱。以相同方式对应地从相13和14制备相31和32。实例6.制备相33使用高压浆液填充技术用相15填充一个50mm×3.0mm（i.d.）316不锈钢HPLC柱外壳。分别地，用一种乙酸铵缓冲液（2M，pH5）将10mL羧酸酯乳胶溶液（42）调节到pH5。将产生的乳胶溶液转移到一个250mLHPLC洗脱剂瓶中。使用一个HPLC泵来用一种乙酸铵缓冲液（0.1M，pH5）在0.2mL/min下洗涤填充柱30分钟。然后用乳胶溶液在0.2mL/min下处理柱直到观测到乳胶颗粒流出柱的出口。最终，用一种乙酸铵缓冲液（0.1M，pH5）、去离子水以及80%乙腈/20%乙酸铵（0.1M，pH5）洗涤柱，以得到填充有相33的一个柱。实例7.制备相34在一个1L烧杯中将10g相17分散于100mL乙酸铵缓冲液（100mM，pH5）中。分别地，在一个烧杯中用一种乙酸铵缓冲液（2M，pH5）将100mL磺化的乳胶溶液（43）调节到pH5。将乳胶溶液添加到二氧化硅浆液中，并且将产生的混合物在环境温度下声处理3小时。将官能化的二氧化硅颗粒滤出，并且用乙酸铵缓冲液（0.1M，pH5）和丙酮彻底地洗涤，以得到相34。实例8.制备相35、36、37使用高压浆液填充技术用相18填充一个50mm×3.0mm（i.d.）316不锈钢HPLC柱外壳。分别地，用一种磷酸盐缓冲液（0.2M，pH7到8）将10mL胺化的乳胶溶液（41）调节到pH7-8。将产生的乳胶溶液转移到一个250mLHPLC洗脱剂瓶中。使用一个HPLC泵来用一种乙酸铵缓冲液（0.1M，pH5）在0.2mL/min下洗涤填充柱30分钟。然后用乳胶溶液在0.2mL/min下处理柱直到观测到乳胶颗粒流出柱的出口。最终，用一种乙酸铵缓冲液（0.1M，pH5）、去离子水以及80%乙腈/20%乙酸铵（0.1M，pH5）洗涤柱，以得到填充有相35的一个柱。以相同方式对应地从相19和20制备相36和37。实例9.制备相38在一个1L烧杯中将5g相21（BioBasicSCX相，赛默飞世尔科技公司（ThermoFisherScientific））分散于100mL乙酸铵缓冲液（100mM，pH5）中。分别地，在一个烧杯中用一种乙酸铵缓冲液（2M，pH5）将50mL胺化的乳胶溶液（41）调节到pH5。将乳胶溶液添加到二氧化硅浆液中，并且将产生的混合物在环境温度下声处理3小时。将官能化的二氧化硅颗粒滤出，并且用乙酸铵缓冲液（0.1M，pH5）和丙酮彻底地洗涤，以得到相38。色谱评估实例10.相30的溶剂作用图6示出了保留相关性相较于有机溶剂，对应地使用萘、山梨糖醇、Na+以及Cl-作为RP、HILIC、阳离子交换以及阴离子交换样本。保留时间以保留系数k'的形式描绘。注意，k'=tr-tm/tm，其中tr是峰保留时间，并且tm是流动相流动通过柱的时间。如图6中所示，萘的保留随流动相乙腈增加而减少。在超出40%乙腈下，在相30上几乎观测不到疏水性保留。另一方面，高度亲水性中性分子山梨糖醇在低于50%乙腈下不展现保留，并且当溶剂含量升高超出50%乙腈时展现增加的有机溶剂保留。从70%乙腈开始，山梨糖醇保留引人注目地随流动相溶剂含量而增加，表明强HILIC相互作用。如图6中所示，相30提供强阳离子交换和阴离子交换保留，并且离子分析物（诸如Na+和Cl-）的保留是溶剂相关的。随着有机溶剂含量增加，固定相离子交换官能团的电离减少，导致离子分析物（例如，Na+和Cl-）对于固定相上的相反电荷的亲和力更小或保留更低。然而，因为流动相离子（例如，铵）的电离也同时减少，所以流动相离子强度变得更弱，导致对Na+和Cl-离子的保留时间更长。因此，离子交换过程是一种相对现象，并且离子分析物关于溶剂含量的保留相关性是多种因素的组合。测试条件：柱，相30（HILIC/弱阳离子交换/强阴离子交换多模式相），3μm直径平均粒度，3×50mm柱直径和长度；流动相，不同比率的乙腈/100mM甲酸铵，pH3.65缓冲液；流动速率，0.6mL/min；注射体积，1μL；温度，30℃；检测，基于气雾的检测器；以及测试样本（1mg/mL于50%乙腈中）：1.萘；2.山梨糖醇；3.氯化钠。电雾式检测器喷洒流出物流，并且产生可以按与分析物浓度成比例的电流形式测量的带电的颗粒。关于电雾式检测器的细节可以见于美国专利号6,544,484和6,568,245中，这些专利特此通过引用完全结合在此。实例11.相30的缓冲液浓度作用图7示出了关于流动相缓冲液浓度的保留相关性。萘（疏水性中性分子）的保留展现极少保留并且几乎不受缓冲液浓度影响。山梨糖醇在测试条件（80%乙腈）下示出了良好保留（k'>4），它随缓冲液浓度而逐渐增加。Na+和Cl-的保留随缓冲液浓度增加而减少，表明典型的阳离子交换和阴离子交换机制。测试条件：柱，相30（HILIC/弱阳离子交换/强阴离子交换多模式相），3μm直径平均粒度，3×50mm柱直径和长度；流动相，乙腈/甲酸铵，pH3.65缓冲液（在不同缓冲液浓度下），80/20（v/v）；流动速率，0.6mL/min；注射体积，1μL；温度，30℃；检测，基于气雾的检测器；以及测试样本（1mg/mL于50%乙腈中）：1.萘；2.山梨糖醇；3.氯化钠。实例12.相30的pH值作用为了研究pH值作用，使用不同pH值水平（从3.5到4.5）下的包含80%乙腈（v/v）和10mM甲酸铵缓冲液的流动相将萘、山梨糖醇以及NaCl注射到柱上。图8示出了关于流动相pH值的保留相关性。萘（疏水性中性分子）的保留展现极少保留并且几乎不受pH值影响，而山梨糖醇示出了良好保留（k'>4），其随pH值而增加。另一方面，相30在所测试的所有pH值水平下对于Cl-都展现恒定保留，而对于Na+的保留随pH值而增加。这些观测结果的原因可以假定如下：相30在WCX区域（在内部孔隙区域中）与SAX区域（在外表面上）之间具有一种独特的空间分隔。因此，阴离子交换保留受外表面上的完全胺化的纳米聚合物珠粒支配，这些珠粒的电离不受pH值变化影响。尽管针对铵离子校正缓冲液浓度，因此甲酸盐浓度在不同pH值水平下轻微地变化，但这个作用必须是可忽略的，因为对于Cl-的保留对于pH值几乎独立。对于Na+的保留的强pH值相关性由以下因素引起。首先，固定相WCX官能团（pKa1约1.89并且pKa2约5.51）的电离严重受pH值影响：增加pH值导致WCX官能团电离更高或对于阳离子（例如，Na+）的保留更长。另外，二氧化硅表面上的非衍生化的硅烷醇的电离随pH值而增加，导致Na+与固定相之间的静电引力增加，使其保留甚至更高。测试条件：柱，相30（HILIC/弱阳离子交换/强阴离子交换多模式相），3μm直径平均粒度，3×50mm柱直径和长度；流动相，乙腈/100mM甲酸铵缓冲液（在不同pH值水平下），80/20（v/v）；流动速率，0.6mL/min；注射体积，1μL；温度，30℃；检测，基于气雾的检测器；以及测试样本（1mg/mL于50%乙腈中）：1.萘；2.山梨糖醇；3.氯化钠。实例13.AEX/CEX/RP与AEX/CEX/HILIC多模式相之间的比较为了研究一种分离介质在HILIC模式下的保留行为，将具有不同电荷状态的三种高度亲水性分子用作测试样本—内消旋-赤藻糖醇（中性）、氨基丁三醇碱以及甘油酸（阴离子）。为了比较，在相同条件下测试相30（HILIC/弱阳离子交换/强阴离子交换多模式）和一种商业反相/弱阴离子交换/强阳离子交换多模式柱。图9显示，相30提供了比TrinityP1相显著更强的HILIC相互作用，如对于中性亲水性分子内消旋-赤藻糖醇的k'的四倍系数增加（相30的k'=2.12并且TrinityP1相的k'=0.53）所展示。另外，碱性样本氨基丁三醇在相30上强烈保留，很可能由在这种条件下阳离子交换与氢键结位点处的强相互作用的组合引起。与TrinityP1相对比，相30展现不同和互补的选择性。测试条件：柱，相30和AcclaimTrinityP1（反相/弱阴离子交换/强阳离子交换多模式相，赛默飞世尔科技公司），3μm直径平均粒度，3×50mm柱直径和长度；流动相，乙腈/100mM甲酸铵，pH3.65，80/30（v/v）；流动速率，0.5mL/min；注射体积，2.5μL；温度，30℃；检测，基于气雾的检测器；以及测试样本（0.3mg/mL去离子水）：1.内消旋-赤藻糖醇；2.氨基丁三醇碱；3.甘油酸。应用实例14.在相30上分离诸种离子盐形成在用以改善药物的生物药学和物理化学特性的药物开发中是重要的。所有药物中有大约50%被配制成盐形式。广泛选择的无机和有机离子可以被用作药物平衡离子。非常令人希望的是，在同一分析内并且在合理量的时间中分离药学上重要的阴离子和阳离子。图10展示了，相30提供了用于分离单和多价阴离子和阳离子的所希望的选择性—使用一种梯度法获得总共十二种离子（包括钠、钾、镁、钙、氯离子、溴离子、硝酸根、草酸根、柠檬酸根、硫酸根、硫代硫酸根以及柠檬酸根）的基线分辨率。这种所希望的特征由独特相设计提供，其中小心地使阳离子交换能力与阴离子交换能力平衡以获得对于离子分离的最佳选择性。应注意到，这种分离不能在任何其他分离介质上实现。关于蒸发光散射检测器（ELSD）的细节可以见于美国专利号7,847,936和7,911,609、8,089,627以及国际专利公布号WO2010068272A1中，这些文献特此通过引用完全结合在此。测试条件：柱，相30，3μm直径平均粒度，3×50mm柱直径和长度；流动相，A—去离子水，B—100mM甲酸铵，pH3.65；梯度，10%B持续1分钟，然后在10分钟中匀变达到100%B，最终再保留在100%B下9分钟；流动速率，0.6mL/min；注射体积，5μL；温度，30℃；检测，基于气雾的检测器；以及测试样本（各自0.05-0.10mg/mL于去离子水中）：1.磷酸根；2.钠；3.钾；4.氯离子；5.溴离子；6.硝酸根；7.柠檬酸根；8.草酸根；9.硫酸根；10.镁；11.钙；12.硫代硫酸根。实例15.在相30上分离诸种糖诸种碳水化合物的分析可以使用离子色谱、反相色谱或气相色谱以及亲水性相互作用液体色谱（HILIC）来实现。在全部之中，HILIC是一种有吸引力的方法，因为它提供了对极性、亲水性化合物（诸如碳水化合物）的优越分离，易于使用，并且在传统反相方法失效的情况下良好地工作。相30除了阴离子交换和阳离子交换特性之外提供了HILIC相互作用。图11示出了，单糖（海藻糖和葡萄糖）和二糖（蔗糖、麦芽糖以及乳糖）在一个50mm长的柱上在80%乙腈中在60℃下可以被充分地保留并且分离。测试条件：柱，相30，3μm直径平均粒度，3×50mm柱直径和长度；流动相，乙腈/100mM甲酸铵，pH3.65，80/20（v/v）；流动速率，0.5mL/min；注射体积，2μL；温度，60℃；检测，基于气雾的检测器；以及测试样本（各自1mg/mL于80%乙腈中）：海藻糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖以及乳糖。实例16.在相30上分离青霉素G与钾活性药物成分（API）和平衡离子的测定在药物开发中是重要的分析。归因于这些药物相关分子的多种多样的电荷和疏水性，挑战性高的是同时进行API和对应的平衡离子的分离。青霉素G是一种抗生素化合物并且通常被配制成钾盐形式。由于API和平衡离子的高亲水性质，因此不可能在任何RP柱上在同一分析内分析两种组分。如图12中所示，多模式介质相30提供了青霉素G与钾离子的基线分离，具有极佳分辨率、良好峰形以及充足保留。测试条件：柱，相30，3μm直径平均粒度，3×50mm柱直径和长度；流动相，乙腈/去离子水/100mM甲酸铵，pH3.65，25/50/25（v/v/v）；流动速率，0.5mL/min；注射体积，1μL；温度，30℃；检测，基于气雾的检测器；以及测试样本（1mg/mL去离子水）：青霉素G、钾盐。实例17.在相30上分离二甲双胍与氯离子1,1-二甲基双胍盐酸盐（二甲双胍），配制成氯化物盐形式的一种高亲水性碱性药物，是一种抗糖尿病剂，它降低血糖水平并且改善胰岛素敏感性。图13展示了二甲双胍与其平衡离子—氯离子使用相30在HILIC模式下的分离，具有极佳分辨率、良好峰形以及充足保留。测试条件：柱，相30，3μm直径平均粒度，3×50mm柱直径和长度；流动相，乙腈/100mM甲酸铵，pH3.65，80/20（v/v）；流动速率，0.5mL/min；注射体积，1μL；温度，30℃；检测，基于气雾的检测器；以及测试样本（1mg/mL去离子水）：二甲双胍氯化氢。实例18.在相33上分离二甲双胍与氯离子图13展示了二甲双胍与其平衡离子—氯离子使用相33的分离。由于分析物的亲水性质和由这个相促进的多种保留机制（HILIC/WAX/WCX），所以API和其平衡离子可以在同一分析内在HILIC模式下测定，具有极佳分辨率、良好峰形以及充足保留。测试条件：柱，相33，3μm直径平均粒度，3×50mm柱直径和长度；流动相，乙腈/100mM乙酸铵，pH5.0，90/10（v/v）；流动速率，0.425mL/min；注射体积，1μL；温度，30℃；检测，基于气雾的检测器；以及测试样本（1mg/mL去离子水）：二甲双胍氯化氢。制备纳米尺寸的带电的聚合物珠粒实例19.制备胺化的乳胶颗粒（41）添加32g乙烯基苯甲基缩水甘油醚（VBGE）和2.7g80%二乙烯基苯（DVB）的一种混合物到包含4.0g70%TritonX-405（一种非离子乙氧基化的烷基酚）、2.1g过硫酸钾以及15g8%焦亚硫酸钾溶液的308g的一种水溶液中。用氮气对混合物脱气20分钟。将瓶加盖并且嵌入到保留在32℃下的一个水浴中持续18小时，以完成聚合。然后向产生的乳胶中添加19.2g70%TritonX-405溶液，以便使其稳定化。将白色不透明混合物通过一个GF/A玻璃纤维滤纸过滤，以去除任何凝结物并且以获得336g乳胶。向336g以上乳胶中添加62.4g1M硝酸和91.2g5M甲基二乙醇胺的一种混合物，以形成胺化的、季铵化的乳胶。搅拌混合物10分钟。添加144g1M硝酸和384g5M甲基二乙醇的另一种混合物，并且在50℃下继续搅拌12小时，以得到胺化的乙烯基苯甲基缩水甘油醚/二乙烯基苯乙烯共聚物41（6%交联，颗粒直径：70nm）。实例20.制备羧化的乳胶颗粒（42）添加12g甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）和0.6g80%二乙烯基苯（DVB）的一种混合物到包含10g70%TritonX-405（一种非离子乙氧基化的烷基酚）、2.5g过硫酸钾以及0.6g焦亚硫酸钾的400g的一种水溶液中。用氮气对混合物脱气20分钟。将瓶加盖并且嵌入到保留在32℃下的一个水浴中持续18小时，以完成聚合。然后向产生的乳胶中添加19.2g70%TritonX-405溶液，以便使其稳定化。向以上乳胶中添加12g二乙基甲胺于25g去离子水中的一种溶液。在50℃下搅拌产生的混合物2小时。然后添加120g氢氧化钠水溶液（50%wt）到乳胶中。使产生的混合物在80℃下翻滚24小时。在冷却到室温之后，将乳胶溶液通过一个GF/A玻璃纤维滤纸过滤，得到羧化的乳胶42（5%交联，颗粒直径：90nm）。实例21.制备磺化的乳胶颗粒（43）在氮气下向0.1g氯化钙二水合物于水（350g）中的一种脱气的溶液中添加21.66g苯乙烯、1.42g商业80.5%二乙烯基苯、0.14gVazo33（2,2'-偶氮双(2,4-二甲基-1-4-甲氧基戊腈)）、3.66gAtlox3403F（阴离子与非离子表面活性剂的掺混物）以及1.09gAtlox3404F的一种混合物。将瓶加盖，并且使其在32℃下翻滚17小时。然后向混合物中添加22gIgepalDM880（乙氧基化的二烷基酚）。再次将瓶加盖，并且使其在32℃下翻滚24小时。将反应混合物使用沃特曼公司（Whatman）的GF/A、GF/D以及GF/F过滤器过滤，以得到中间物乳胶。通过添加92.4g浓硫酸到20g过滤过的乳胶中来使以上乳胶磺化。向混合物中添加氯磺酸（137g）。将混合物在80℃下加热2小时，并且然后冷却到60℃。将冷却的混合物添加到3.22M氢氧化钠（1800mL）中，然后通过一个沃特曼公司编号541过滤器过滤以去除凝结物，以得到磺化的4-甲基苯乙烯/二乙烯基苯乙烯共聚物43（5%交联，颗粒直径：150nm）。本发明除其他之外提供了新颖花青染料、并有这些染料的结合物以及使用这些染料和结合物的方法。虽然已经提供了具体实例，但以上描述是说明性的并且并非限制性的。可以将先前描述的实施例的特征中的任一者或多者与本发明中的任何其他实施例的一种或多种特征以任何方式组合。此外，本领域的普通技术人员在审阅本说明书后将变得清楚本发明的多种变化形式。因此，本发明的范围不应参考以上描述来确定，而是应参考所附权利要求以及其等效物的全部范围来确定。在本申请中引用的所有公布和专利文献出于所有目的通过引用以其全文结合，程度如同如此单独地指示每个单独的公布或专利文献一样。诸位申请人在本文件中对不同参考文献的引用并非是承认任何具体的参考文献是他们的发明的“现有技术”。