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色谱柱填料如何选择?

时间:2022-08-31    来源:    作者:仪多多网     

色谱柱的关键内容是制备出高效的填料,这些填料制成的色谱柱既要有好的选择性,又要有高的柱效,要提高柱效是现代高效液相色谱的又一关键问题,所以填料和装柱技术是关键问题。

高效液相色谱是目前应用最多的色谱分析方法,其分离效果好坏很大程度上取决于色谱填料的选择。但是色谱填料的选择范围很宽,分别为聚合物填料、硅胶基质填料和其它无机填料。要选择合适的色谱填料,必须对此有一定的认识和了解。

一、硅胶基质填料

硅胶是HPLC填料最普遍的基质。除了具有无机物基质共有的高强度,还提供了一个表面,可以通过成熟的硅烷化技术键合范围很广的配基,制成反相、离子交换、疏水作用、亲水作用或分子排阻色谱。硅胶基质填料适用广泛的溶剂,从极性到非极性。其缺点是在水溶性碱性流动相中不稳定。通常,硅胶基质的填料推荐的常规分析pH范围为2~8。

(一)正相色谱

正相色谱用的固定相通常为硅胶(Silica)以及其它具有极性官能团,如胺基团(NH2APS)和氰基团(CNCPS)的键合相填料。由于硅胶表面的硅羟基(SiOH)或其它极性基团极性较强,因此,分离的次序是依据样品中各组份的极性大小,即极性较弱的组份最先被冲洗出色谱柱。正相色谱使用的流动相极性相对比固定相低,如:正己烷(Hexane)、氯仿(Chloroform)、二氯甲烷(Methylene Chloride)等。

(二)反相色谱

反相色谱用的填料常是以硅胶为基质,表面键合有极性相对较弱的官能团的键合相。反相色谱所使用的流动相极性较强,通常为水、缓冲液与甲醇、乙腈等的混合物。样品流出色谱柱的顺序是极性较强的组份最先被冲洗出,而极性弱的组份会在色谱柱上有更强的保留。常用的反相填料有:C18(ODS)、C8(MOS)、C4(Butyl)、C6H5(Phenyl)等。

二、聚合物填料

聚合物填料多为聚苯乙烯-二乙烯基苯或聚甲基丙烯酸脂等,其优点是在PH值为1~14均可使用。相对于硅胶基质的C18填料,这类填料具有较强的疏水性,而且大孔的聚合物对蛋白质等样品的分离非常有效。其缺点是相对硅胶基质填料,色谱柱柱效较低。

三、其它无机填料

其它HPLC的无机填料色谱柱也已经商品化由于其特殊的性质,一般仅限于特殊的用途。如石墨化碳黑正逐渐成为反向色谱柱填料。这种填料的分离不同于硅胶基质烷基键合相,石墨化碳的表面即是保留的基础,不再需其它的表面改性。该柱填料一般比烷基键合相硅胶或多孔聚合物填料的保留能力更强。石墨化碳可用于分离某些几何异构体,由于在HPLC流动相中不会被溶解,这类柱可在任何PH与温度下使用。

氧化铝也可以用于HPLC。氧化铝微粒刚性强,可制成稳定的色谱柱柱床,其优点是可以在pH高达12的流动相中使用。但由于氧化铝与碱性化合物的作用也很强,应用范围受到一定限制,所以未能广泛应用。

新型色谱氧化锆基质填料也可用于HPLC。商品化的只有聚合物涂层的多孔氧化锆微球色谱柱,应用PH 1~14,温度可达100℃。由于氧化锆填料是最近几年才开始研究,加之面临的实验难度,其重要用途与优势尚在进行之中。




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