液相液相色譜柱的性能主要取決于填料的性質(zhì)和類型。填料的大小、形狀、鍵合相、含碳量等均能影響液相色譜柱的性能,這對(duì)我們使用及選擇色譜柱都是非常有幫助的。
常見的液相色譜柱填料有 C1、C3、C4、C8、C18、C30、氨基、氰基、硅膠色譜柱等。
常見色譜柱中的填料分類:
1,反相(與離子對(duì))方法
C18(十八烷基或ODS):普適性好;保留性強(qiáng),用途廣
C8(辛基):與C18相似,但保留值稍小
C3,C4:保留值??;大多用于肽類與蛋白質(zhì)
C1【三甲基硅烷(TMS)】:保留值最小;最不穩(wěn)定
苯基,苯乙基:保留值適中;選擇性有所不同
CN(氰基):保留值適中;正相和反相均可使用
NH2(氨基):保留性弱;用于烴類;欠穩(wěn)定
聚苯乙烯基b:在1<PH<13的流動(dòng)相中穩(wěn)定;對(duì)某些分 離峰形好,柱子壽命長(zhǎng)
2、正相方法
CN(氰基):普適性好;極性適中;用途廣
OH(二醇基):極性大于CN
NH2(氨基):極性大,欠穩(wěn)定
硅膠b:普適性好;價(jià)廉;操作欠方便;用于制備LC
3、空間排阻方法
硅膠b:普適性好;作吸附劑用
硅烷化硅膠:吸附性弱,溶劑兼容性好;適用于有機(jī)溶劑
OH(二醇基):欠穩(wěn)定;在水SEC中使用(凝膠過濾)
聚苯乙烯基b:廣泛用于有機(jī)SEC(凝膠滲透);一般與水和極性大的有機(jī)溶劑不不相容
4、離子交換方法
鍵合相:穩(wěn)定性與重現(xiàn)性均不好聚苯乙烯基b:柱效不高;穩(wěn)定;重現(xiàn)性好
填料對(duì)液相色譜柱性能的影響
填料對(duì)液相色譜柱性能的影響
1、粒徑的影響
液相色譜柱填料的平均粒徑越小,渦流擴(kuò)散越小,傳質(zhì)越好,柱效越高,然而,填料粒徑小,導(dǎo)致滲透性能變差,柱壓較高。同時(shí),填料粒徑分布越寬,滲透性能越差,色譜柱柱效越低。常見的填料粒徑有 3μm、3.5μm、5μm、10μm 等。
2、形狀的影響
液相色譜柱的填料分為無定型和球型。無定型填料制備的液相色譜柱柱床結(jié)構(gòu)不均勻,流動(dòng)相線性速度不均勻,色譜圖的峰形較寬;球型填料制備的液相色譜柱柱床結(jié)構(gòu)均勻,因此色譜柱柱效高、重現(xiàn)性好。球型填料是目前最為常見的液相色譜柱填料,這種填料具有更好的性能和重現(xiàn)性。
3、鍵合相的影響
以硅膠為基質(zhì),通過化學(xué)鍵合的方式把 C18、C8、氨基、氰基等基團(tuán)鍵合在基質(zhì)上, 作為液相色譜柱中的填料。通過鍵合不同的化學(xué)基團(tuán),得到不同性能的液相色譜柱。由于不同鍵合基團(tuán)的分離機(jī)理不同,從而影響化合物的保留與分離。填料的鍵合使得液相色譜柱的固定相相對(duì)較為穩(wěn)定,不易流失,同時(shí)很大程度上消除了硅羥基的不良影響,可適用于多種流動(dòng)相中,應(yīng)用廣泛。然而,鍵合后的填料耐酸性較差,pH 值不能小于 2,當(dāng)流動(dòng)相 pH 超出酸性范圍時(shí),鍵合相易流失,耐用性和穩(wěn)定性會(huì)變差。
4、端基封口的影響
硅膠因具有特殊的表面化學(xué)特性,被廣泛用作液相色譜柱填料基質(zhì)材料。硅膠表面具有硅羥基,硅羥基的密度、分布、及其化學(xué)特性對(duì)各種類型的色譜行為都會(huì)產(chǎn)生不同程度的影響。在使用以硅膠為基質(zhì)的高效液相色譜柱特別是在反相色譜柱時(shí),經(jīng)常會(huì)遇到因游離的硅羥基(或稱為硅醇基)而導(dǎo)致的非特異性吸附。對(duì)一些極性較強(qiáng)的溶質(zhì),如堿性物質(zhì), 色譜峰會(huì)嚴(yán)重拖尾,甚至?xí)驈?qiáng)吸附而不能洗脫。通常采用封尾的方式減少硅羥基的影響, 具體做法是將填料與小硅烷(如三甲基氯硅烷)進(jìn)行后續(xù)反應(yīng),反應(yīng)掉部分殘余硅羥基, 以增加表面覆蓋率。采用該方式不僅可以減少不可逆吸附或拖尾,還能增加碳含量。但是, 該方式并不能反應(yīng)掉殘余的硅羥基,仍有 50%的硅羥基未被反應(yīng)。
5、含碳量的影響
液相色譜柱填料,特別是反相填料的含碳量,常被用于表征表面化學(xué)修飾程度。通常通過鍵合作用將碳鏈引入到填料中,填料含碳量越高,說明碳鏈密度越高,碳鏈越長(zhǎng),容量因子越大,疏水性越強(qiáng)。在反相條件中,碳鏈增長(zhǎng),意味著填料具有更大的比表面積, 締合作用增強(qiáng),待測(cè)物質(zhì)保留增加。因此,高含碳量填料的液相色譜柱穩(wěn)定性好,重復(fù)性好,有利于保留效果差的化合物的分離,可以改善極性化合物的拖尾;低碳量填料的液相色譜柱有利于分析中性及堿性化合物,可以降低溶劑損耗。
6、其他因素的影響
除上述情況外,硅膠填料的活性、雜質(zhì)含量、pH 穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性等也會(huì)影響液相色譜柱性能。生產(chǎn)硅膠時(shí),處理溫度不同,硅膠活性也不同。硅膠的活性是選擇性差異的主要來源, 主要影響堿性化合物的保留行為;硅膠的雜質(zhì)含量是色譜柱質(zhì)量好壞的重要標(biāo)志,重金屬含量低,硅羥基活性小,拖尾減小。
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