常用色譜填料基質(zhì)的優(yōu)缺點(diǎn)

更新時(shí)間：2023-03-07 點(diǎn)擊次數(shù)：1081

隨著HPLC技術(shù)的發(fā)展，特別是對(duì)復(fù)雜樣品的高選擇性、高靈敏度和高通量分離分析要求的不斷提高，極大的推動(dòng)了新型色譜填料（固定相）的開(kāi)發(fā)。其原因是HPLC的核心是色譜固定相，分離效果的好壞與固定相的結(jié)構(gòu)、化學(xué)物理等特性密切相關(guān)。所以研究和制備工藝不斷改進(jìn)，極大的提高了分離材料的性能，使其具備了高通透性、高機(jī)械強(qiáng)度、良好的生物相容性和分離效率。

迄今已經(jīng)成功制備出多種色譜固定相，分類(lèi)如下圖：

常用的色譜固定相基質(zhì)包括：

硅膠固定相、聚合物微球固定相、金屬氧化物微球固定相。

硅膠微球固定相

由于硅膠表面存在大量具有反應(yīng)活性的硅醇基，同時(shí)硅膠基質(zhì)具有強(qiáng)度好，多孔結(jié)構(gòu)和較好的化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，因而是一種比較理想的色譜固定相基質(zhì)材料。硅膠微球固定相不僅具有高效、高選擇性的特點(diǎn)，而且具有比表面積大、較好的色譜性能。

因此，硅膠微球固定相是目前應(yīng)用zui廣泛的液相色譜填料，尤其是針對(duì)有機(jī)小分子的高效分離分析，并且占據(jù)絕大多數(shù)市chang份額。然而硅膠基質(zhì)化學(xué)穩(wěn)定性較低，一般只能pH為2-8的范圍內(nèi)操作，否則會(huì)發(fā)生水解，降低色譜柱的使用壽命，并且由于殘存硅羥基表現(xiàn)出所謂第二效應(yīng)，特別會(huì)使堿性化合物的峰型拖尾，一定程度上限制了硅膠微球固定相在堿性化合物分析中的應(yīng)用。

聚合物微球固定相

雖然硅膠固定相具有柱效高、分離性能好等優(yōu)點(diǎn)，仍然是目前商品色譜柱的主流。

此類(lèi)填料存在兩個(gè)明顯缺點(diǎn)：

流動(dòng)相適用范圍窄，一般在pH2-8范圍內(nèi)使用。

表面殘余的硅醇基導(dǎo)致堿性物質(zhì)分離時(shí)效果不佳。

具有足夠機(jī)械強(qiáng)度的有機(jī)聚合物微球可以克服硅膠填料的上述缺點(diǎn)，同時(shí)因?yàn)榫哂休^好的生物相容性，更適用于生命科學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用。迄今聚合物微球固定相已經(jīng)取得重大發(fā)展，部分已經(jīng)有相當(dāng)高的商品化水平，但該類(lèi)固定相仍有一些不足，如機(jī)械強(qiáng)度不高、易于溶脹、傳質(zhì)阻力大、柱效低等，在某些方面的應(yīng)用受到一些限制。

金屬氧化物微球固定相

為了克服硅膠固定相和聚合物微球固定相的固有缺點(diǎn)，研究者仍在不斷開(kāi)發(fā)新的基質(zhì)材料。氧化鋁的分離機(jī)理比較復(fù)雜，目前表面覆蓋型和表面鍵合正丁基型氧化鋁已經(jīng)應(yīng)用于色譜分析，而且表現(xiàn)出良好的性能，但仍不能取代硅膠。氧化鋯及改性氧化鋯同時(shí)具有硅膠基質(zhì)的高機(jī)械性能和聚合物基質(zhì)的優(yōu)良化學(xué)穩(wěn)定性，因此氧化鋯作為HPLC填料的研究已引起色譜學(xué)領(lǐng)域的極大興趣，其原因是氧化鋯耐堿性好，pH適用范圍可達(dá)1-14。

同時(shí)還具有其他優(yōu)點(diǎn)：

機(jī)械強(qiáng)度高、耐高溫。

粒徑、孔徑可控，適用于生物工程產(chǎn)品的分離。

在正相色譜中，由于對(duì)氨基等堿性基團(tuán)無(wú)吸附而具有較好的峰對(duì)稱(chēng)性。

作為離子交換色譜填料時(shí)不需要鍵合。

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