依据van Deemeter 方程,随着颗粒度的不断降低,涡流扩散减小,分子传质阻力减小,相应的理论塔板高度( HETP) 也下降,得到的柱效也更高,由于压力与填料粒径平方成反比,因此随着粒径减小压力会急剧增加。从液相色谱出现至今,硅胶粒径从100 μm左右降低到3-10 μm,再减小到亚2μm,其柱效由每米数十塔板数提高到3.2x105塔板数每米。液相色谱也从工业用常压制备色
UPLC
依据van Deemeter 方程,随着颗粒度的不断降低,涡流扩散减小,分子传质阻力减小,相应的理论塔板高度( HETP) 也下降,得到的柱效也更高,由于压力与填料粒径平方成反比,因此随着粒径减小压力会急剧增加。从液相色谱出现至今,硅胶粒径从100 μm左右降低到3-10 μm,再减小到亚2μm,其柱效由每米数十塔板数提高到3.2x105塔板数每米。液相色谱也从工业用常压制备色谱发展到分析检测用高压HPLC再到目前超高压UPLC。工业分离纯化的粒径在10微米以上,而常规HPLC填料粒径在3-5微米,UPLC填料颗粒小于2μm。因此伴随着越来越精细的硅胶色谱填料的使用,HPLC分离分析性能也越来越好。亚2μm的硅胶填料的使用使得HPLC的分辨率,检测速度及柱效达到前
l所未有的水平,同时也引起了色谱分析仪器的变革。
手性色谱填料是通过在硅胶上涂敷和键合带有手性识别位点的材料制备而成。具有手性空间结构的材料主要是纤维素和直链淀粉类。纤维素是葡萄糖通过β-1,4-糖苷键连接成的线性聚合物, 淀粉是α -1,4-葡萄糖苷连接的螺旋结构。手性拆分性能受到很多因素的影响, 包括多糖的微晶结构、聚合度、分子量大小、衍生化基团、涂敷工艺、硅胶基球孔径大小,粒径分布等等。因此制备手性色谱填料难度极大,目前手性色谱填料产品主要是由日本Daicel垄断。
其它色谱填料除了反相、正相、HILIC、手性及SEC外,硅胶还用于离子交换、疏水及亲和色谱分离和分析。但由于离子交换、疏水及亲和色谱填料主要用于生物分离分析,因此具有化学稳定性好,耐酸碱性宽的聚
l色谱填料更具有优势。目前市场上离子交换、疏水及亲和色谱填料基本上都是基于高交联度的多孔或无孔聚
l色谱填料。硅胶色谱柱填料作为HPLC的核心,一直是色谱研究中关键的部分. 提高色谱填料的柱效、选择性、峰容量和使用稳定性, 增大填料的pH 使用范围、延长填料使用寿命, 具有多种分离模式将成为色谱填料的发展方向。
从第三代单分散硅胶色谱填料的精准制造技术的突破及产业化,到胰岛素精纯的反相硅胶色谱填料的成功产业化,再到手性色谱填料,再到体积排阻的填料产业化成功,这些看似不可能的奇迹被纳微科技一个接一个地创造,导致国外色谱公司及很多人都很好奇纳微科技是如何做到的。其实纳微并没有什么神奇力量,有的只是比别人多一些耐心,多一些坚持。每一项重大技术的突破都是纳微长期坚持的结果,很多技术都需要花上十多年的研发才获得成功。可预期,随着单分散色谱填料精准制备技术的进一步完善、品种增多,并在单分散硅胶基质上实现各种功能化,就象球形硅胶替代无定型硅胶成为现代HPLC主流色谱填料不可避免一样;单分散色谱填料替代多分散色谱填料成为未来色谱填料的主流也是必然的发展趋势。这一次色谱新材料的变革和新材料产业化技术突破公司不再缺位,而且是在引
l领。
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