色譜柱知識分享
更新時間:2022-09-09 瀏覽次數:1523
前言:色譜柱是HPLC係統的心髒。色譜柱的技術從(cong) HPLC流行以來有了很大的進步,分離速度和性能有了提高,同時穩定性和重現性也提高很明顯。下麵以反相色譜柱為(wei) 例,介紹一些色譜柱基本知識。
一、色譜柱填料
下圖為(wei) 色譜柱的組成
1、色譜柱載體(ti)
大多數用於(yu) HPLC分離的柱填料使用矽膠微粒作為(wei) 擔體(ti) ,也有基於(yu) 多孔聚合物擔體(ti) 的色譜柱。
下圖所示為(wei) HPLC中常見的幾種微粒類型:
全多孔微球因其粒徑、孔徑和表麵積變化較大,一般情況下效能、荷載量、耐久性等都較好,為(wei) 我們(men) 常用。
矽膠填充微粒
矽膠微粒是我們(men) 常用的,優(you) 點是它們(men) 的機械強度高,可保證填充床長時間在很高的操作壓力下工作,柱效保持穩定。在用於(yu) 製作HPLC填料的材料中,矽膠基質色譜柱的柱效*高。
另一個(ge) 優(you) 勢就是他們(men) 可以和不同的配合基鍵合(C8、C18、苯基和氰基等)。
用於(yu) HPLC的矽膠表層都是羥基化的,稱為(wei) 水合矽膠(-SiOH),水合矽膠分為(wei) 三種存在類型,如下圖:
含有自由矽羥基的矽膠因為(wei) 隻有部分羥基化,酸性很強,能與(yu) 堿性溶質產(chan) 生強烈的無益結合,因此,含自由、酸性矽羥基濃度高的矽膠基質會(hui) 使堿性樣品保留值增加,峰變寬、拖尾。見下圖。
有些色譜柱經過封端後能夠降低自由矽羥基,減少對堿性樣品的影響。見下圖2.色譜柱固定相
2.1.鍵合固定相
矽膠基質的反相填料一般通過在擔體(ti) 表麵上共價(jia) 鍵合有機矽烷或沉積聚合物有機塗層。
2.2、鍵合固定相的形式:許多鍵合相填料都是用單官能團試劑製得,也有些商品填料是用三官能團(有時也用雙官能團)矽烷與(yu) 矽膠表麵反應形成的交聯聚合表層。見下圖。
3、鍵合的類型
圖所示為(wei) 填料與(yu) 官能團共價(jia) 鍵合的各種類型。圖a所示為(wei) 用雙或三官能團矽烷反應的輕度縱向交聯相,由這些反應得到的鍵合相,在低pH時,比單體(ti) 相的非交聯固定相更穩定,但與(yu) 用單官能鍵合相比較,用此方式製得的填料柱間的保留值與(yu) 選擇性不太穩定。圖b所示為(wei) 另一類型的鍵合矽烷的表麵,稱作橫向交聯,這些填料在低pH與(yu) 高pH環境中均非常穩定。如圖c和d所示,是非交聯型的柱填料,通常通過單官能團二甲基氯矽烷與(yu) 表麵矽經基反應得到,存在二甲基取代及位阻保護結構兩(liang) 種,如:正一十八烷基矽烷ODS或C18鍵合相材料,單官能團矽烷反應的優(you) 點是重現性好,一個(ge) 矽烷基與(yu) 一個(ge) 矽烷分子反應,產(chan) 生可預測的結構,而且製得的填料柱效較高,因為(wei) 溶質分子在薄固定相層內(nei) 的擴散迅速。
一般情況下,由於(yu) 鍵合相配位體(ti) 的空間位阻效應,矽膠基質表麵的矽羥基不能*參加反應,隨著鏈長或矽烷體(ti) 積的增大,參加反應的矽經基比例相應減小,這些未反應的矽羥基能在分離離子樣品,特別是堿性樣品的時候通過離子交換作用導致保留值增加,譜峰拖尾,柱間重複性差。
二、色譜柱各個(ge) 參數意義(yi)
孔徑是粒徑是矽膠球的直徑,孔徑是指矽膠球上小孔的直徑。但這個(ge) 小孔是不穿過球體(ti) 的,隻是球上凹進去的一塊。可以簡單想成高爾夫球的樣子。樣品分子進入這個(ge) 小孔,在小孔內(nei) 被鍵合的烷基吸附,然後出來有快有慢,達到分離的目的。
孔徑小,含孔率高,則比表麵積大,載碳量高„ 化合物在孔內(nei) 分離„ 孔徑大小必須和分子大小相匹配,分子必須能進入孔內(nei) ,一般小分子使用80-120A, 大分子通常使用300A。為(wei) 了達到最佳分離,一般要求孔徑直徑是分子直徑的3倍以上。
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