引言
現(xiàn)代高效液相色譜分析中,色譜柱的選擇直接影響了分離效果的好壞,選擇合適的色譜柱可以縮短方法開發(fā)所需的時間,并且使方法更具穩(wěn)定性。但是現(xiàn)在市場上色譜柱種類繁多,選擇色譜柱時哪些參數(shù)是我們必須考慮的呢?
色譜柱參數(shù)
一、物理性質(zhì)
1.柱管規(guī)格:即柱長和內(nèi)徑,如最常見的250*4.6mm。一般柱長在2—250mm,柱越長,分離度越高,但柱壓更高,分離所需時間更長;但分離度與理論塔板數(shù)的平方根成正比,所以一昧增加柱長并不是*的分離手段,且要考慮實際柱壓的影響。一般情況下,150mm、5um的填料可以提供足夠的塔板數(shù)。
2.粒徑:粒徑能夠影響色譜分離度。粒徑越小,分離越快,柱效越高,但柱壓力越高,柱容易被污染,導(dǎo)致柱壽命降低。常見分析柱通常使用5um填料,復(fù)雜的多組分樣品分離一般使用3.5um粒徑,更大內(nèi)徑的制備色譜柱通常使用更大的粒徑。如果固定相選擇是正確,但是分離度不夠,那么選用更小的粒度的填料是很有用的。3.5um填料填充柱的柱效比相同條件下的5um填料的柱效提高近30%;然而,3.5um的色譜柱的背壓卻是5um的2倍,因此如何選擇填料粒徑需要根據(jù)現(xiàn)實情況而定。
3.孔徑,60A,120A,300A等??讖叫?,則含孔率高,比表面積大,載碳量高;色譜柱填料孔徑大小需和分子大小相匹配,保證分子自由進出填料孔并與孔內(nèi)表面的鍵合相進行分離分配,通常要求孔徑直徑是分子直徑的3倍以上,一般小分子使用80—120A,大分子使用300A。
4.填料顆粒形狀,一般有球形和不規(guī)則形,當使用黏度較大的流動相時,球形顆??梢越档椭鶋?,延長色譜柱壽命。一般HPLC色譜柱均為球形填料,在中低壓制備領(lǐng)域仍在采用大量的無定性填料。
5.比表面積,指的是每克填料的表面積,如180m2/g—350m2/g,與粒度和含孔率有關(guān);比表面積大,會增加樣品與鍵合相之間的反應(yīng),增加保留和分離度;比表面積小則可以縮短分析時間和平衡時間,并不是比表面積大或者小就更好,需要選擇合適的比表面積。
二、化學(xué)性質(zhì)
硅膠基質(zhì):通用的基質(zhì),強度大,化學(xué)修飾容易,但使用的pH值范圍有限(一般為2—8,特殊修飾的可以達到1—12)。
聚合物基質(zhì):多為聚苯乙烯—二乙烯基苯或聚甲基丙烯酸脂,化學(xué)穩(wěn)定,應(yīng)用pH范圍寬,具有更強的疏水性,對蛋白質(zhì)等樣品分離效果較好;但強度較小,有機溶劑可能導(dǎo)致聚合物溶脹而受損,批次重復(fù)性較差,商品化色譜柱不多,一般價格較貴。
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載碳量:基質(zhì)表面鍵合相的比例,載碳量高,則保留增加,適合分析非極性化合物。
鍵合相:鍵合試劑不同,對化合物的選擇性不同,一般長鏈的烷基鍵合相(C18 C8)比短鏈的(C4 C3)穩(wěn)定;非極性的鍵合相比極性的鍵合相(-NH2)穩(wěn)定。