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
多孔核壳结构硅胶
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。
第二代球形硅胶色谱填料的粒径分布较宽,而粒径分布是影响色谱填料性能的重要参数之一。在高
l效液相色谱分离过程中,流动相流过的通路主要是粒状填料间的间隙,而填料形状、粒径大小及分布、都会影响填充柱床紧密程度的均一性,导致溶质分子在填充柱床中的流动路径和保留时间发生变化,从而影响分离效果。因此粒径分布均匀,形貌规整的球形填料填充柱床的紧密程度一致性好,流动相在柱床中的流速均匀,流动相经过柱床的路径长短一致,从而有效降低涡流扩散系数,使色谱峰宽变窄,理论塔板数升高。
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。
改革开发以来,色谱基础研究取得突飞猛进的进步,发表文章数量于2011年就超过美国位居世l界第
l一,但由于各种原因,色谱填料的产业化技术一直未能落地,因此无论是用于工业分离纯化还是实验室分析检测的高
l性能球形二氧化硅色谱填料基本依赖进口。发表的文章数量已于2011年超越美国成为 No
l1 其实只要走进任何科研院所的实验室或工业企业,您不难发现用于药量分析、食品安全检测、环境监测、石油化工质量控制、生命科学研究、实验室分析检测等色谱柱90%以上都是依赖国外进口,剩下那10%国产化的色谱柱,里面装填的核心硅胶基球又几乎都依赖进口。
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