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常用色譜填料基質(zhì)的優(yōu)缺點
常用色譜填料基質(zhì)的優(yōu)缺點
2023-04-07
隨著HPLC技術(shù)的發(fā)展，特別是對復雜樣品的高選擇性、高靈敏度和高通量分離分析要求的不斷提高，極大的推動了新型色譜填料（固定相）的開發(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)、化學物理等特性密切相關(guān)。所以研究和制備工藝不斷改進，極大的提高了分離材料的性能，使其具備了高通透性、高機械強度、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。 01、硅膠微球固定相 由于硅膠表面存在大量具有反應活性的硅醇基，同時硅膠基質(zhì)具有強度好，多孔結(jié)構(gòu)和較好的化學穩(wěn)定性等優(yōu)點，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，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用更廣泛的液相色譜填料，尤其是針對有機小分子的高效分離分析，并且占據(jù)絕大多數(shù)市場份額。然而硅膠基質(zhì)化學穩(wěn)定性較低，一般只能pH為2-8的范圍內(nèi)操作，否則會發(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，特別會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用。 02、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，仍然是目前商品色譜柱的主流。 此類填料存在兩個明顯缺點： 01、流動相適用范圍窄，一般在pH2-8范圍內(nèi)使用。 02、表面殘余的硅醇基導致堿性物質(zhì)分離時效果不佳。 具有足夠機械強度的有機聚合物微球可以克服硅膠填料的上述缺點，同時因為具有較好的生物相容性，更適用于生命科學等領(lǐng)域的應用。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)有相當高的商品化水平，但該類固定相仍有一些不足，如機械強度不高、易于溶脹、傳質(zhì)阻力大、柱效低等，在某些方面的應用受到一些限制。 03、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，研究者仍在不斷開發(fā)新的基質(zhì)材料。氧化鋁的分離機理比較復雜，目前表面覆蓋型和表面鍵合正丁基型氧化鋁已經(jīng)應用于色譜分析，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具有硅膠基質(zhì)的高機械性能和聚合物基質(zhì)的優(yōu)良化學穩(wěn)定性，因此氧化鋯作為HPLC填料的研究已引起色譜學領(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1-14。 同時還具有其他優(yōu)點： 01、機械強度高、耐高溫。 02、粒徑、孔徑可控，適用于生物工程產(chǎn)品的分離。 03、在正相色譜中，由于對氨基等堿性基團無吸附而具有較好的峰對稱性。 04、作為離子交換色譜填料時不需要鍵合。
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