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液相色谱柱

时间:2019-11-05      阅读:999

液相色谱仪由高压液体泵分离系统、检测器及液相色谱柱(含柱温控制系统)等三部分组成。其中液相色谱柱是液相色谱工作的关键,液相色谱柱的性能直接关系到分离分析的准确性与适用性。
液相色谱柱的分类方法很多,可按键合相类型、用途(分析型与制备型)、基质种类等进行分类。

例如:
A:物理因素
1.硅胶纯度 ----- 填料硅胶的纯度与残留金属离子浓度
2.色谱柱尺寸---填料床的长度和内径
3.颗粒形状------球型或不规则型
4. 粒径-----------平均颗粒直径,通常3-10μm
5.表面积---------颗粒外表面和孔表面的总和,以m2/gram表示
6.孔径------------颗粒的孔或腔的平均尺寸,范围80-300Å;
B:化学性
1.键合类型----- 单体键合 - 键合相分子与基体单点相连
2.碳覆盖率------与基体物质相连的键合相的量
3.封端------------键合步骤之后, 用短链将的硅羟基键合后封闭起来


影响因素
1 、硅胶基质柱(4大类)
目前,分析型液相色谱柱多为硅胶基质柱,细分为:
高纯硅胶柱:以硅烷化硅胶(Silica)为填料,应用范围较广,但只能在PH2.0-7.5,小于60度的条件下使用。又由于强性硅羟基(Si-OH)的次保留效应较强,所以应用受到局限,已被键合相柱所取代。
反相硅胶柱:是以硅烷化硅胶为基质,表面键合弱性官能团的固定相。目前多用C18(ODS)、C8(MOS)、C6H5(phenyl,苯基)等。用于分离大多数有机化合物,应用范围比较宽
正相硅胶柱:是以硅烷化硅胶为基质,表面键合性官能团的固定相。目前较多的为:NH2—(氨基)、CN—(氰基)、DIOL(二羟基,也常做HILIC单独分类列出,多用于分离有机酸、蛋白质等)。多用于分离光学异构体和反相柱子不能分离的性比较大的物质。
离子交换柱:是以硅烷化硅胶为基质,以磺化交联键合强阳/阴离子基团(磺酸盐/季铵碱)的固定相,又分为强酸性、强碱性、弱酸性、弱碱性等不同规格。用于分离解离性较强的有机盐类化合物。(注意:不要同离子色谱混淆,离子色谱主要是分离无机盐类化合物或某些带点离子。)
 
2、聚合物基质柱
聚合物基质柱是指采用聚苯乙烯—二乙烯基苯、聚甲基丙烯酸脂、多孔性微球蛋白等聚合物凝胶作为主要填料的一类色谱柱。其相对于硅胶柱具有强的疏水性及宽泛的pH范围(1.0~14.0),但柱效较低,目前主要应用于凝胶渗透色谱(GPC)、凝胶过滤色谱(GFC)及分子排阻色谱(MEC)。主要用于分离蛋白质类等大分子化合物。
 
3、其他无机物填料柱
这类色谱柱只于特用途,主要有石墨化碳、氧化铝(Al2O3)、氧化锆(ZrO2)等填料。不需要进行表面改性,其自身表面对多类化合物有强保留。可在任意pH(氧化铝除外,不能大于12.0)及高温度(可达100℃)下使用。其中,石墨化碳填料柱能分离多种化合物,主要用于分离几何异构体;氧化铝柱刚,柱床稳定,可分离多种化合物且多用于制备色谱;氧化锆柱较氧化铝柱有强的pH适用范围及能耐受高的温度,但其应用尚待进一步研究。

在选择色谱柱之前,先多了解自己的样品和杂质,他们的类型结构、性、酸碱性、分子量大小等等。
1.样品是性的且弱酸性的;就可以选择C18在100酸性水溶液条件下检测,即要选择承受100纯水且对性化合物保留的色谱柱
2. 如果样品性太强,或酸性太强;可以选择CN,NH2,或硅胶柱,HILIC(水色谱),也有使用C18+强阴离子对试剂或强阴离子交换色谱柱(缺点是离子对试剂平衡时间长,对流动相pH要求比较精密,否 则很难重复实验,另外离子对试剂很难洗下来,基本上用了离子对的色谱柱就用于其它实验)
3. 若样品是碱性的;可选择高纯硅胶柱(高纯硅胶缺少金属杂质,且硅胶端基封尾)或一些经过修饰的C18柱(如性嵌入技术或碱去活技术等),他们都会减少碱性化合物的拖尾,一般会选择中性或偏碱的条件下做,因为这样可增加碱性样品的保留
4.如果碱性化合物的性太强,或碱性太强;可以选择宽pH的C18色谱柱在高pH值检测(优点是方法开发简单,缺点是目前实现这一技术的色谱柱品牌比较少,价格也高)或者选用HILIC色谱柱(硅胶柱在反相条件下使用,这也是很经典的检测碱性样品的方法)选择强离子交换柱(缺点 是不能用来分析其它样品,对流动相pH要求比较精密,否则很难重复实验)也有使用C18+强阴离子对试剂或强阴离子交换色谱柱

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