为了满足越来越复杂样品的高l效、分离和分析的需求,硅胶色谱填料的制备技术在不断进步和。从早形貌不规则的无定形硅胶发展到球型硅胶;从粒径分布宽的多分散球型硅胶发展到粒径高度均一的单分散球型硅胶;从全多孔球型硅胶发展到表面多孔核壳结构硅胶;从金属杂质含量高的A型硅胶发展到超纯的B型硅胶;从不耐碱的纯硅胶基质发展到耐碱的有机杂化硅胶;从相对单一的键合相到更加多样化的键合相硅胶色谱
有机杂化硅胶
为了满足越来越复杂样品的高
l效、分离和分析的需求,硅胶色谱填料的制备技术在不断进步和。从早形貌不规则的无定形硅胶发展到球型硅胶;从粒径分布宽的多分散球型硅胶发展到粒径高度均一的单分散球型硅胶;从全多孔球型硅胶发展到表面多孔核壳结构硅胶;从金属杂质含量高的A型硅胶发展到超纯的B型硅胶;从不耐碱的纯硅胶基质发展到耐碱的有机杂化硅胶;从相对单一的键合相到更加多样化的键合相硅胶色谱填料。每一次硅胶材料制备技术的进步都促进了硅胶色谱分离分析性能的进一步提升,并拓展其应用范围。
从全多孔球形硅胶到表面多孔核壳结构硅胶
虽然亚2微米小粒径硅胶色谱填料使用使得HPLC的分辨率、检测速度及柱效达到前
l所未有的水平,但仪器设备压力也达到极限。因为压力与粒径平方成反比,目前仪器设备已经很难能满足通过进一步减小粒径来提高柱效的目的。为了实现在常规的HPLC 色谱仪器上实现UPLC的分离速度和效果,著
l名教
l授Kirkland开发出核壳结构(Core-shell)硅胶色谱填料。核壳结构硅胶色谱填料是在实心硅球表面包覆多孔层。表面多孔核壳结构微球进一步降低分子轴向扩散效应,缩短了传质路径,与全多孔填料相比其传质速率更快,具有更高的柱效及更低的背压,在普通的液相色谱仪器上得到 UPLC 的分离速度和效果。核壳结构硅胶色谱填料已越来越多在HPLC上使用。
合物材料借助键合、聚合和交联等方法以共价或吸附的形式与硅胶表面羟基相结合, 而实现对硅胶改性的方法。硅胶基质聚合物包覆和聚合物涂敷型填料不仅扩大了使用的pH范围, 同时表面的聚合物有效地覆盖了硅胶表面的硅羟基, 既避免了强极性和碱性物质的非特异吸附, 也改善了填料的分离效能, 很大限度地降低了残存的硅羟基的效应, 即使是在中性条件下分析碱性物质, 仍能保持峰型完
l美,使其即有硅胶填料高机械强度的特性,又有聚合物填料耐酸碱性优点。无论是引入有机杂化基团或通过聚合物包覆改造硅胶基质,都可以提高硅胶的pH 耐受性,并屏蔽或减少表面硅羟基以降低碱性化合物的拖尾。为了满足速度更快、分辨率更高、分离选择性更好液相色谱分离和分析技术的需求,以硅胶为基质的色谱填料的将向单分散,核-壳型、杂化硅胶、窄分布孔结构及超大孔结构硅胶等新型材料方向发展。
反相色谱是比较常用的色谱分离模式,占到了全部分析色谱的70%左右。通常只需优化流动相组成就可实现对大多数有机化合物和多肽的分离分析。反相硅胶色谱填料的制备方法比较简单,主要是通过硅胶表面羟基与带不同烷
l基链或试剂键合。其中C4、C8和C18 硅胶键合相是使用比较广泛的反相色谱填料。反相色谱填料的研究是朝着柱效高、重现性好、分析速度快、制备方法简单、硅羟基掩蔽完全、选择性好、pH使用范围宽、寿命长等目标进行。反相硅胶色谱填料发展主要是两方面:一方面是制备越来越丰富的键合相以满足HPLC 越来越广的分离选择性的要求;另外一方面是解决反相色谱填料表面残留硅羟基带来拖尾、pH适用范围受限、及使用寿命短等问题。反相色谱填料制备的过程中, 由于位阻原因,硅胶表面的硅羟基不可能全部与试剂反应,残留的硅羟基在反相分离过程中会与极性分子形成非特异性吸附,导致
l极性化合物尤其是碱性化合物色谱峰变宽,甚至严重拖尾,柱效下降等。另外残留硅羟基还会影响硅胶色谱填料的耐酸碱性,并限制其pH使用范围,缩短填料使用寿命。因此开发有效封尾(封端)技术以减少或消除残留硅羟基从而改善反相色谱填料性能是色谱填料研究的重要方向之一。另外在封端过程中引进带正电荷的功能基团也可以屏蔽硅羟基对碱性化合物非特异吸附。
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