高效液相色谱法-2013.

1、第三章 高效液相色谱法HighPerformanceLiquidChromatography(HPLC)一、高效液相色谱中的速率方程 迁移的流动相滞留的流动相涡流扩散项涡流扩散项 纵向扩散纵向扩散 流动相传质流动相传质 滞留区传质滞留区传质 固定相内传质固定相内传质uDdCDdCDdCuDCdHsfsmpsmpmmdp)(2222结论结论:提高柱效的关键是用小粒径填料：超高压液相提高柱效的关键是用小粒径填料：超高压液相UPLC流动相粘度流动相粘度,n：高温液相色谱：高温液相色谱低流速，高柱效低流速，高柱效二、高效液相色谱仪1.仪器流程2. 检测器 v紫外检测器（紫外检测器（UVD）v示差折光检

2、测器（示差折光检测器（RID）v荧光检测器（荧光检测器（FD）v蒸发光散射检测器（蒸发光散射检测器（ELSD）v电化学检测器电化学检测器n固定波长固定波长n可变波长可变波长n二极管阵列二极管阵列(DAD) (1)紫外检测器紫外检测器A.A.固定波长的紫外检测器固定波长的紫外检测器典型的流通池结构典型的流通池结构 B. B. 可变波长的紫外检测器可变波长的紫外检测器C. C. 二极管阵列检测器二极管阵列检测器3-D plot of DADn可得到每个峰的光谱图可得到每个峰的光谱图n可进行谱库检索可进行谱库检索n可进行纯度检验可进行纯度检验n可进行多波长定量可进行多波长定量D. D. 紫外检测器的

3、特点紫外检测器的特点n选择性检测器n高灵敏度n线性宽n稳定n可做梯度nHPLC的常规检测器通过选择合适的检测波长来提高方法的选择性通过选择合适的检测波长来提高方法的选择性(2) 示差折光检测器示差折光检测器A. A. 结构结构n通用 n灵敏度低n温度敏感n改变流动相要重新平衡体系n不能做梯度B. B. 示差折光检测器的特点示差折光检测器的特点(3) 荧光检测器荧光检测器A. A. 结构结构n高选择性n高灵敏度n干扰少n可做梯度n激发波长和发射波长皆可变化B. B. 特性特性(4) 蒸发光散射检测器蒸发光散射检测器(ELSD)A. A. 原理和结构原理和结构 I=a.mb lgI=blgm+lg

4、a1-色谱柱；色谱柱；2-喷雾气体；喷雾气体；3-蒸发漂移管；蒸发漂移管；4-样品液滴；样品液滴；5-激光光源；激光光源；6-光二极管检测器光二极管检测器7-散射室散射室 n通用型n灵敏度较高n方便n可梯度n响应与质量有关B. ELSDB. ELSD的特性的特性(5) 电化学检测器电化学检测器nConductivity detection: 电导检测器电导检测器nDC Amperometric detection: 直流安培检测器直流安培检测器nIntegrated and pulsed amperometric：积分或脉冲积分或脉冲安培安培A. A. 分类分类n选择性检测器n灵敏度高n电导检

5、测器是离子色谱的常规检测器nDC amperometry: 神经化学类物质的检测 nPulsed amperometry:碳水化合物的检测B. B. 特点特点3. 仪器附件nDegas Degas 脱气机脱气机nGradient Gradient 梯度装置梯度装置nColumn Thermostat Column Thermostat 柱温箱柱温箱nAuto sampler Auto sampler 自动进样器自动进样器nFraction collector Fraction collector 馏分收集器馏分收集器梯度洗提n梯度洗脱即程序控制流动相的组成，使在整个分离过程中，溶剂强度按照特定

6、的变化规律增加。n优点：分离复杂混合物，使所有组分都处在最佳的k值范围内。溶剂溶剂A溶剂溶剂B电磁阀电磁阀A电磁阀电磁阀B混合室混合室泵泵溶剂溶剂A溶剂溶剂B高压泵高压泵A高压泵高压泵B混合室混合室低压溶剂梯度方框图低压溶剂梯度方框图高压溶剂梯度方框图高压溶剂梯度方框图n实现方式实现方式n对于复杂样品，线性梯度是最好的。对于复杂样品，线性梯度是最好的。n正相色谱中，常用二氯甲烷加入到正己烷中来实现。正相色谱中，常用二氯甲烷加入到正己烷中来实现。n反相色谱中，乙腈，甲醇加入到水中是最常用的。反相色谱中，乙腈，甲醇加入到水中是最常用的。三、三、HPLCHPLC主要类型及其选择主要类型及其选择 n化

7、学键合相色谱法化学键合相色谱法n液固色谱法液固色谱法n离子对色谱法离子对色谱法n离子色谱法离子色谱法n体积排阻色谱法体积排阻色谱法n亲和色谱法亲和色谱法1. 键合相色谱法（1）键合相色谱法的分类和分离机理）键合相色谱法的分类和分离机理n正相色谱：正相色谱：流动相极性流动相极性固定相极性固定相极性 疏溶剂（水）作用机理疏溶剂（水）作用机理拓展知识：拓展知识：HILIC（亲水相互作用色谱）（亲水相互作用色谱）反相键合相色谱法的疏溶剂（水）机理： 溶质进入极性流动相后，排挤部分溶质分子，其疏水基团由于流动相的斥力推动而直接与非极性固定相上的烷基缔合，构成单分子吸附层，这种作用是可逆的。当流动相极性减

8、小时，这种疏溶剂斥力下降。类型类型分离方式分离方式应用特点应用特点C-18C-18反相、离子对反相、离子对普适性好，保留值大。溶于水的高极性化合物、普适性好，保留值大。溶于水的高极性化合物、中等极性化合物中等极性化合物C-8C-8反相、离子对反相、离子对与与C-18C-18类似，保留值略小类似，保留值略小C-3,C-4C-3,C-4反相反相保留值小，适合肽类和蛋白质保留值小，适合肽类和蛋白质苯基苯基反相反相保留适中，选择性不同。非极性、中等极性化保留适中，选择性不同。非极性、中等极性化合物合物-CN-CNHILICHILIC、正相、正相、选择性与硅胶类似，保留小，用途较广选择性与硅胶类似，保留

9、小，用途较广-NH-NH2 2HILICHILIC、正相、正相分离糖类、核苷酸、固醇等分离糖类、核苷酸、固醇等二醇基二醇基HILICHILIC、正相正相分离有机酸、排阻分蛋白质等分离有机酸、排阻分蛋白质等醚基醚基反相、正相反相、正相分离酚类、芳硝基化合物，保留比分离酚类、芳硝基化合物，保留比C-18C-18强强聚苯乙烯基聚苯乙烯基反相反相PHPH使用范围广，对部分分离峰形好，寿命长使用范围广，对部分分离峰形好，寿命长（2）常用固定相常用固定相固定相的碳链长度对保留时间的影响固定相的碳链长度对保留时间的影响固定相的商品牌号对分离的影响固定相的商品牌号对分离的影响（3） 流动相流动相表征溶剂特性的

10、重要参数n溶剂强度：溶剂分子与吸附剂的亲合程度n溶解度参数：衡量溶剂极性强度的指标，越大，极性越强。是溶剂和溶质分子间色散力、偶极力、接受质子或给予质子能力的总和。相近的混合溶剂，它的选择性不同。n极性参数P：溶剂与乙醇、二氧六环、硝基甲烷相互作用的度量，较全面反映了溶剂的性质。n粘度：溶剂溶剂EPxexdxn正己烷正己烷1.880.300.017.30.1四氢呋喃四氢呋喃7.60.460.579.14.00.380.200.42乙腈乙腈37.50.340.6511.85.80.310.270.42甲醇甲醇32.70.540.9512.95.10.480.220.31水水78.50.89211

11、0.20.370.370.25溶剂的选择原则溶剂的选择原则 溶剂具有稳定的化学性质溶剂具有稳定的化学性质溶剂的选择与使用的检测器要有相容性溶剂的选择与使用的检测器要有相容性溶剂的粘度要小溶剂的粘度要小溶剂的沸点不能太低溶剂的沸点不能太低溶剂的纯度要高且价格便宜溶剂的纯度要高且价格便宜n正相：正相：正己烷、正庚烷、乙醚、二氯甲烷、氯仿等，己烷为主正己烷、正庚烷、乙醚、二氯甲烷、氯仿等，己烷为主体，加入质子接受体乙醚或甲基叔丁基醚，质子给予体氯仿，体，加入质子接受体乙醚或甲基叔丁基醚，质子给予体氯仿，偶极溶剂二氯甲烷偶极溶剂二氯甲烷 n反相：反相：水、甲醇、乙腈、四氢呋喃、乙醇及其混合物等，以水水

12、、甲醇、乙腈、四氢呋喃、乙醇及其混合物等，以水为主体，加入质子接受体甲醇，质子给予体乙腈，偶剂溶剂四为主体，加入质子接受体甲醇，质子给予体乙腈，偶剂溶剂四氢呋喃。氢呋喃。 （4） 影响保留值的因素影响保留值的因素n溶质结构对保留值的影响：溶质结构对保留值的影响：n正相：溶质极性越强，官能团越多，保留值越大正相：溶质极性越强，官能团越多，保留值越大n反相：溶质极性越弱，疏水性越强，保留值越大。反相：溶质极性越弱，疏水性越强，保留值越大。溶质的保留值与其分子非极性部分的总面积有关，溶质的保留值与其分子非极性部分的总面积有关，面积大，保留值大。面积大，保留值大。n烷基键合固定相特烷基键合固定相特性对

13、保留值的影响：性对保留值的影响：n反相：键合相烷链反相：键合相烷链长，长，k大，选择性大，选择性好。好。n溶剂性质：溶剂性质：n正相：溶剂极性越弱，保留越大正相：溶剂极性越弱，保留越大n反相：流动相表面张力大、介电常数大，则极性反相：流动相表面张力大、介电常数大，则极性越强。其斥力越大，溶质与固定相键合越强，保越强。其斥力越大，溶质与固定相键合越强，保留值越大。留值越大。n盐的影响：盐的影响：n通常加入醋酸盐、硼酸盐、磷酸盐等。无机盐使通常加入醋酸盐、硼酸盐、磷酸盐等。无机盐使流动相表面张力增大，对非离子性溶质，使流动相表面张力增大，对非离子性溶质，使k增加，增加，对离子型溶质，对离子型溶质，

14、k下降。对碱性有机物有改善峰形下降。对碱性有机物有改善峰形的作用。的作用。npH值：值：n加入酸、碱或缓冲液，控制加入酸、碱或缓冲液，控制pH，抑制溶质的离子，抑制溶质的离子化，改善峰形。用于分析弱酸、碱。化，改善峰形。用于分析弱酸、碱。应用2 2 离子对色谱法离子对色谱法 Ion-pair chromatographyIon-pair chromatography （1 1）基本原理）基本原理n将一种或数种与样品离子电荷（将一种或数种与样品离子电荷（A A+ +）相反的离子）相反的离子(B(B- -) )（称为对离子或反离子）加入到色谱系统流动相中，（称为对离子或反离子）加入到色谱系统流动相

15、中，使其与样品离子结合生成弱极性的离子对（中性缔合使其与样品离子结合生成弱极性的离子对（中性缔合物）的分离方法。多为反相离子对色谱物）的分离方法。多为反相离子对色谱 （2 2）固定相、流动相和离子对试剂）固定相、流动相和离子对试剂n固定相固定相多为多为C18,C8C18,C8反相键合相反相键合相n流动相流动相是以水为主的缓冲液，或水是以水为主的缓冲液，或水- -甲醇、水甲醇、水- -乙腈等混乙腈等混合溶剂合溶剂n离子对试剂离子对试剂：四丁基铵正离子、十六烷基三甲基铵正离：四丁基铵正离子、十六烷基三甲基铵正离子，子，ClOClO4 4- -，十二烷基磺酸根等，十二烷基磺酸根等 （3） 影响保留值

16、的因素影响保留值的因素npH的影响：的影响：改善分离选择性的有效方法。改善分离选择性的有效方法。 反相中，对于阴离子的分离，反相中，对于阴离子的分离，pH下降，下降，k减小。减小。n离子对试剂的性质与浓度离子对试剂的性质与浓度：反相中，离子对试剂烷基链：反相中，离子对试剂烷基链越长，疏水性越大，越长，疏水性越大，k越大。越大。n溶剂的极性：溶剂的极性：反相中，甲醇、乙腈等含量增加，洗脱强反相中，甲醇、乙腈等含量增加，洗脱强度增大，度增大，k下降。洗脱强度与极性参数、介电常数同时下降。洗脱强度与极性参数、介电常数同时相关相关n离子强度离子强度：反相中，离子强度增加，溶质：反相中，离子强度增加，溶

17、质k下降下降（4 4）应用）应用有机酸、有机碱特别是强酸有机酸、有机碱特别是强酸强碱的分析，如羧酸、磺酸、强碱的分析，如羧酸、磺酸、胺类、酚类、药物、染料等胺类、酚类、药物、染料等反相离子对色谱分析有机酸固定相：C18烷基键合相流动相：0.03mol/L四丁基铵+戊醇 1. 4-氨基苯甲酸；2. 3-氨基苯甲酸；3. 4-羟基苯甲酸； 4. 3-羟基苯甲酸；5. 苯磺酸； 6. 苯甲酸； 7. 甲苯-4-磺酸3.液固色谱法（1）分离机理）分离机理n以固体吸附剂为固定相的液相色谱法以固体吸附剂为固定相的液相色谱法n由于溶质分子和流动相分子在吸附剂表面的吸附由于溶质分子和流动相分子在吸附剂表面的吸

18、附活性中心上进行竞争吸附，这种竞争吸附形成不活性中心上进行竞争吸附，这种竞争吸附形成不同溶质在吸附剂表面的吸附、解吸平衡。平衡常同溶质在吸附剂表面的吸附、解吸平衡。平衡常数的不同导致不同溶质得以分离。数的不同导致不同溶质得以分离。（2） 固定相固定相 极性：极性：硅胶硅胶、氧化镁、氧化铝等、氧化镁、氧化铝等 非极性：活性炭、高分子多孔微球、碳多孔微球等非极性：活性炭、高分子多孔微球、碳多孔微球等（3）流动相）流动相n越大，洗脱力越强。越大，洗脱力越强。 n硅胶为固定相时：以弱极性的正构烷烃为主体，硅胶为固定相时：以弱极性的正构烷烃为主体，加入二氯甲烷等中等极性溶剂调节合适的洗脱强加入二氯甲烷等

19、中等极性溶剂调节合适的洗脱强度。度。n可用水对硅胶进行减活处理，或加入四氢呋喃、可用水对硅胶进行减活处理，或加入四氢呋喃、乙腈、甲醇、异丙醇等改性剂乙腈、甲醇、异丙醇等改性剂（4） 影响保留值的因素影响保留值的因素n样品分子结构样品分子结构n溶质分子的官能团极性增加，保留值增加溶质分子的官能团极性增加，保留值增加n溶质分子的官能团数目增加，保留值增加溶质分子的官能团数目增加，保留值增加n保留值与溶质的空间效应有关保留值与溶质的空间效应有关n保留值与吸附中心的几何分布有关保留值与吸附中心的几何分布有关n吸附剂吸附剂n吸附剂的孔径越小，表面积越大，保留值越大吸附剂的孔径越小，表面积越大，保留值越大

20、n吸附剂的活性越强，保留值越大吸附剂的活性越强，保留值越大n流动相流动相D. 应用应用n中等分子量的油溶性样品如油品、脂肪、芳烃等中等分子量的油溶性样品如油品、脂肪、芳烃等n不同极性取代基的化合物不同极性取代基的化合物n结构异构体和几何异构体混合物的分离结构异构体和几何异构体混合物的分离4. 离子色谱法 (1) (1) 分离机理分离机理 不同的离子与树脂离子的交换能力（不同的离子与树脂离子的交换能力（亲和能力亲和能力）不）不同，亲和力越大，离子越难洗脱，从而得以分离。同，亲和力越大，离子越难洗脱，从而得以分离。（2）离子色谱的仪器）离子色谱的仪器n离子色谱的分离原理与离子交换色谱一样。离子色谱

21、的分离原理与离子交换色谱一样。n最大的改进是解决了微量组分的检测问题。最大的改进是解决了微量组分的检测问题。 双柱抑制型：在分离柱和检测器之间加一个化学抑制器，其双柱抑制型：在分离柱和检测器之间加一个化学抑制器，其作用有二，一是降低淋洗液的背景电导，二是增加被测离子的作用有二，一是降低淋洗液的背景电导，二是增加被测离子的电导值，改善信噪比。灵敏度高。电导值，改善信噪比。灵敏度高。 单柱非抑制型：淋洗液直接进入电导检测器。简单、分辨率单柱非抑制型：淋洗液直接进入电导检测器。简单、分辨率较好。较好。（2 2）固定相）固定相 离子交换剂，根据功能基可分为：强酸型（磺酸基团）、离子交换剂，根据功能基可

22、分为：强酸型（磺酸基团）、强碱型（季铵基）、弱酸型（羧酸）、弱碱型（伯、仲、强碱型（季铵基）、弱酸型（羧酸）、弱碱型（伯、仲、叔胺）等叔胺）等（3 3）流动相）流动相 双柱抑制型：分离阳离子，一般采用无机酸如双柱抑制型：分离阳离子，一般采用无机酸如HClHCl，HNOHNO3 3等；分离阴离子，一般采用等；分离阴离子，一般采用NaOHNaOH、NaHCONaHCO3 3/NaCO/NaCO3 3。 单柱非抑制型：分离阳离子，用低浓度的单柱非抑制型：分离阳离子，用低浓度的HClHCl，HNOHNO3 3等；等；分离阴离子，可用苯甲酸及其盐、酒石酸、柠檬酸等分离阴离子，可用苯甲酸及其盐、酒石酸、柠

23、檬酸等（4）影响保留值的因素n溶质溶质n无机阴离子：与水合离子的半径有关，半径越大，无机阴离子：与水合离子的半径有关，半径越大，保留值越大。还与离子的价态有关，价数越高，保留值越大。还与离子的价态有关，价数越高，保留越强。保留越强。n有机阴离子：一元脂肪酸有机阴离子：一元脂肪酸一元芳香酸一元芳香酸二元脂二元脂肪酸肪酸二元芳香酸，并于二元芳香酸，并于Pka有关有关n阳离子：与价数及分子大小有关阳离子：与价数及分子大小有关n固定相固定相：选择性的改变主要通过固定相来实现。选择性：选择性的改变主要通过固定相来实现。选择性与固定相的组成（如交联度）、交换基团的结构、位置与固定相的组成（如交联度）、交换

24、基团的结构、位置都有关。都有关。n流动相的组成流动相的组成：组成不同，保留和选择性不同。：组成不同，保留和选择性不同。n流动相的浓度流动相的浓度：浓度高，：浓度高，k下降，由于下降幅度与离子电下降，由于下降幅度与离子电荷数有关，因此用于改变一价离子和二价离子的选择性荷数有关，因此用于改变一价离子和二价离子的选择性n流动相的离子强度流动相的离子强度：离子强度增加，：离子强度增加，k下降下降n流动相的流动相的pH：pH升高，阳离子交换色谱中，阳离子的保升高，阳离子交换色谱中，阳离子的保留值下降；因离子交换色谱中，阴离子保留值增加留值下降；因离子交换色谱中，阴离子保留值增加n有机调节剂有机调节剂：如

25、甲醇、丁醇、乙腈等。影响选择性。注：如甲醇、丁醇、乙腈等。影响选择性。注意与柱的匹配。意与柱的匹配。 （5 5）应用）应用n分析无机阴离子的首选方法分析无机阴离子的首选方法n还可用于分析无机阳离子，有机酸、碱，糖类、还可用于分析无机阳离子，有机酸、碱，糖类、蛋白质等。蛋白质等。多聚磷酸盐的分析多聚磷酸盐的分析常见阴离子分析常见阴离子分析5.5.体积排阻色谱法体积排阻色谱法 （1 1）分离原理）分离原理n以多孔凝胶为固定相，利用精确控制的凝胶孔径，以多孔凝胶为固定相，利用精确控制的凝胶孔径，使样品中不同分子大小的组分得以分离。使样品中不同分子大小的组分得以分离。nV VR R=V=V0 0+K+

26、KD DVp 0KVp 0KD D1.01.0n洗脱体积在洗脱体积在V V0 0 和和V V0 0 +Vp +Vp之间，峰容量有限，之间，峰容量有限，10-1210-12个峰个峰 分子大小差大于分子大小差大于10%10%的样品的样品nGFC (Gel Filtration Chromatography)n使用水溶液的凝胶过滤色谱法（使用水溶液的凝胶过滤色谱法（GFCGFC），主要用于），主要用于分析多肽、蛋白质、核酸、多糖等。分析多肽、蛋白质、核酸、多糖等。nGPC (Gel Permeation Chromatography)n使用有机溶剂的凝胶渗透色谱法使用有机溶剂的凝胶渗透色谱法(GPC

27、)(GPC)，主要用于，主要用于高聚物（如聚乙烯、聚氯乙烯等）分子量的测定。高聚物（如聚乙烯、聚氯乙烯等）分子量的测定。（2 2）固定相）固定相n软质凝胶：软质凝胶：交联葡聚糖等，水相分离生化物质，适于低、中压操作交联葡聚糖等，水相分离生化物质，适于低、中压操作n半刚性凝胶：半刚性凝胶：较高交联度的苯乙烯、二乙烯苯共聚物，有机相洗较高交联度的苯乙烯、二乙烯苯共聚物，有机相洗脱，可承受脱，可承受10Mpa10Mpa的压力的压力n硬质凝胶硬质凝胶n高交联度苯乙烯、二乙烯苯共聚物：凝胶渗透色谱法高交联度苯乙烯、二乙烯苯共聚物：凝胶渗透色谱法n多孔球形硅胶：凝胶过滤色谱法、凝胶渗透色谱法多孔球形硅胶：

28、凝胶过滤色谱法、凝胶渗透色谱法n羟基化聚醚多孔微球：凝胶过滤色谱法羟基化聚醚多孔微球：凝胶过滤色谱法n特性参数：特性参数：n渗透极限，分离范围，固流相比（凝胶孔体积渗透极限，分离范围，固流相比（凝胶孔体积Vp/Vp/颗粒间体积颗粒间体积VoVo），），柱效柱效（3 3）流动相）流动相n 改善分离主要通过固定相来实现。改善分离主要通过固定相来实现。n流动相的选择原则是：流动相的选择原则是：n 能溶解样品能溶解样品n 与凝胶浸润与凝胶浸润n 与检测器匹配与检测器匹配n 粘度小粘度小如四氢呋喃；缓冲溶液如四氢呋喃；缓冲溶液（4） 应用（分子量的测定）应用（分子量的测定）（1 1）固定相）固定相n将一

29、个水溶性配基共价结合在水不溶性多孔载体上，将一个水溶性配基共价结合在水不溶性多孔载体上，如葡聚糖凝胶、聚丙烯酰胺凝胶等，制成亲和色谱的如葡聚糖凝胶、聚丙烯酰胺凝胶等，制成亲和色谱的固定相。固定相。n配基的选择原则是：配基的选择原则是：n蛋白质和配基之间必须有强的亲和力蛋白质和配基之间必须有强的亲和力n配基必须具有适当的化学基团进行键合配基必须具有适当的化学基团进行键合Affinitychromatography,AC（6 6）亲和色谱法）亲和色谱法用染料模拟一些自然界中经常出现的配基如用染料模拟一些自然界中经常出现的配基如NADH, ATP ，可用于结合一些类型的蛋白，且便宜，易得，也更稳定可

30、用于结合一些类型的蛋白，且便宜，易得，也更稳定（2 2）流动相（洗脱剂）流动相（洗脱剂）n加入游离的配基缓冲液作为洗脱剂加入游离的配基缓冲液作为洗脱剂n通过改变洗脱剂的通过改变洗脱剂的pH、离子强度或使蛋白、离子强度或使蛋白部分变性以改变亲和力部分变性以改变亲和力典型的亲和色谱图典型的亲和色谱图（3） 应用应用n酶：底物、抑制剂、辅酶；抗体：抗原、病毒；细胞酶：底物、抑制剂、辅酶；抗体：抗原、病毒；细胞外源凝集素：多糖、糖蛋白、细胞表面受体；细胞核外源凝集素：多糖、糖蛋白、细胞表面受体；细胞核酸：互补碱基序列、组蛋白、核酸聚合酶酸：互补碱基序列、组蛋白、核酸聚合酶 、结合蛋白、结合蛋白激素；维生素：受体；载体蛋白细胞：细胞表面特异激素；维生素：受体；载体蛋白细胞：细胞表面特异蛋白、外源凝集素蛋白、外源凝集素n优点：操作简便、效率高、条件温和优点：操作简便、效率高、条件温和n缺点：使用局限性大。缺点：使用局限性大。 nIn which mater