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提升|高效液相色譜填料的選擇及色譜柱的使用

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2024-05-30
核心提示: 高效液相色譜是目前應(yīng)用最多的色譜分析方法,其分離效果好壞很大程度上取決于色譜填料的選擇。但是色譜填料的選擇范圍很寬
 高效液相色譜是目前應(yīng)用最多的色譜分析方法,其分離效果好壞很大程度上取決于色譜填料的選擇。但是色譜填料的選擇范圍很寬,分別為聚合物填料、硅膠基質(zhì)填料和其它無機填料。要選擇合適的色譜填料,必須對此有一定的認識和了解。

 

色譜填料的選擇 

一、硅膠基質(zhì)填料

硅膠是HPLC填料最普遍的基質(zhì)。除了具有無機物基質(zhì)共有的高強度,還提供了一個表面,可以通過成熟的硅烷化技術(shù)鍵合范圍很廣的配基,制成反相、離子交換、疏水作用、親水作用或分子排阻色譜。硅膠基質(zhì)填料適用廣泛的溶劑,從極性到非極性。其缺點是在水溶性堿性流動相中不穩(wěn)定。通常,硅膠基質(zhì)的填料推薦的常規(guī)分析pH范圍為2~8。

1、正相色譜

正相色譜用的固定相通常為硅膠(Silica)以及其它具有極性官能團,如胺基團(NH2,APS)和氰基團(CN,CPS)的鍵合相填料。由于硅膠表面的硅羥基(SiOH)或其它極性基團極性較強,因此,分離的次序是依據(jù)樣品中各組份的極性大小,即極性較弱的組份最先被沖洗出色譜柱。正相色譜使用的流動相極性相對比固定相低,如:正己烷(Hexane)、氯仿(Chloroform)、二氯甲烷(Methylene Chloride)等。

2、反相色譜

反相色譜用的填料常是以硅膠為基質(zhì),表面鍵合有極性相對較弱的官能團的鍵合相。反相色譜所使用的流動相極性較強,通常為水、緩沖液與甲醇、乙腈等的混合物。樣品流出色譜柱的順序是極性較強的組份最先被沖洗出,而極性弱的組份會在色譜柱上有更強的保留。

常用的反相填料有:C18(ODS)、C8(MOS)、C4(Butyl)、C6H5(Phenyl)等。

 

二、聚合物填料

聚合物填料多為聚苯乙烯-二乙烯基苯或聚甲基丙烯酸脂等,其優(yōu)點是在pH值為1~14均可使用。相對于硅膠基質(zhì)的C18填料,這類填料具有較強的疏水性,而且大孔的聚合物對蛋白質(zhì)等樣品的分離非常有效。其缺點是相對硅膠基質(zhì)填料,色譜柱柱效較低。

 

三、其它無機填料

其它HPLC的無機填料色譜柱也已經(jīng)商品化由于其特殊的性質(zhì),一般僅限于特殊的用途。如,石墨化碳黑正逐漸成為反向色譜柱填料。這種填料的分離不同于硅膠基質(zhì)烷基鍵合相,石墨化碳的表面即是保留的基礎(chǔ),不再需其它的表面改性。該柱填料一般比烷基鍵合相硅膠或多孔聚合物填料的保留能力更強。石墨化碳可用于分離某些幾何異構(gòu)體,由于在HPLC流動相中不會被溶解,這類柱可在任何PH與溫度下使用。氧化鋁也可以用于HPLC。氧化鋁微粒剛性強,可制成穩(wěn)定的色譜柱柱床,其優(yōu)點是可以在pH高達12的流動相中使用。但由于氧化鋁與堿性化合物的作用也很強,應(yīng)用范圍受到一定限制,所以未能廣泛應(yīng)用。新型色譜氧化鋯基質(zhì)填料也可用于HPLC。商品化的只有聚合物涂層的多孔氧化鋯微球色譜柱,應(yīng)用pH1~14,溫度可達100℃。由于氧化鋯填料是最近幾年才開始研究,加之面臨的實驗難度,其重要用途與優(yōu)勢尚在進行之中。

 

填料粒度的選擇

目前,高效液相色譜柱廠家色譜填料粒度從1 um到超過30 um均有銷售,而目前分析分離主要用3和5 um填料進行。填料的粒度主要影響 填充柱的兩個參數(shù),即柱效和背壓。粒度越小,柱壓越大,柱壓的增加限制了粒度小于3 um的填料應(yīng)用。在相同選擇性條件下,提高柱效可提高分離度,但不是唯 一的因素。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。3um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,3um的色譜柱的背壓卻是5um的2倍。與此同時,柱效提高意味著在相同條件下可以選用更短的色譜柱,即相同的塔板數(shù)或分離能力,但是柱長 更短,以縮短分析時間。另外,可以采用低粘度的溶劑做流動相或增加色譜柱的使用溫度,比如用乙腈代替甲醇,以降低色譜柱的壓力。

 

液相色譜柱的使用

色譜柱在使用前,最好進行柱的性能測試,并將結(jié)果保存起來,作為今后評價柱性能變化的參考。在做柱性能測試時要按照色譜柱出廠報告中的條件進行(出廠測試所使用的條件是最佳條件),只有這樣,測得的結(jié)果才有可比性。但要注意:柱性能可能由于所使用的樣品、流動相、柱溫等條件的差異而有所不同。

1、樣品的前處理

最好使用流動相溶解樣品。

使用預處理柱除去樣品中的強極性或與柱填料產(chǎn)生不可逆吸附的雜質(zhì)。

使用0.45μm的過濾膜過濾除去微粒雜質(zhì)。

2、流動相的配制

液相色譜是樣品組分在柱填料與流動相之間質(zhì)量交換而達到分離的目的,因此要求流動相具備以下的特點:

§ 

流動相對樣品具有一定的溶解能力,保證樣品組分不會沉淀在柱中(或長期留在柱中)。

 

流動相與樣品不產(chǎn)生化學反應(yīng)。

 

流動相的黏度要盡量小,以便得到好的分離效果;降低柱壓降,延長泵的使用壽命(可運用提高溫度的方法降低流動相的黏度)。

 

流動相的物化性質(zhì)要與使用的檢測器相適應(yīng)。如使用UV檢測器,最好使用對紫外吸收較低的溶劑配制。

 

流動相沸點不要太低,否則容易產(chǎn)生氣泡,導致實驗無法進行。

 

在流動相配制好后,一定要進行脫氣。除去溶解在流動相中的微量氣體既有利于檢測,還可以防止流動相中的微量氧與樣品發(fā)生作用

編輯:songjiajie2010

 
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