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色譜柱的技術發展與展望

來源:上海屹利科學儀器有限公司   2018年03月19日 12:15  

    伴隨著生命科學、醫藥學及環境、食品安全等領域的強勁需求與發展,已很成熟的HPLC技術獲得了新的推動力,面臨著新的挑戰和發展機遇。這些新的需求可歸納為:更高的分離效率、更快的分離速度、更好的化學穩定性、更大的峰容量和更適宜的分離模式。此外,針對痕量樣品的分離分析,對檢測靈敏度也提出了更高的需求。面對這些挑戰與需求,作為色譜儀和色譜技術核心的色譜柱,近年來發展迅速,取得了更顯著的發展。近年來,色譜技術的新進展主要包括:細粒徑填料及色譜柱、超純硅膠基質及高化學穩定性填料、整體柱技術、親水作用色譜柱等。

  針對、快速、高通量的要求,細粒徑填料,特別是亞2微米尺度硅膠基質填料取得了長足的發展,并直接催生了超也是超高壓色譜系統的出現。早在2005年Waters公司向市場推出了UPLC系統,所使用的1.7?m的雜化型填料;嗣后,日本分光、安捷倫、珀金埃爾默、島津、戴安等公司也相繼推出了相應的超效或超快液相系統。這些系統均使用了亞2微米填料或2微米填料填裝的柱子。但是,根據色譜動力學理論可知,柱子所需壓力將隨粒徑減小呈平方增長,此外,由于*線速度與粒徑成反比,此時,若要得到*流速,還必須提高流速。綜合考慮兩個因素,柱壓降將與粒徑的三次方成反比。因此,為取得高柱效就必須大幅提高流動相的驅動壓力。

  傳統的以硅膠為基質的HPLC填料,因其本身性質的局限以及殘余硅羥基和雜質金屬離子的影響,存在對極性溶質的非特異性吸附和化學穩定性較差的問題。此問題,可從三方面入手加以解決:一是采用超純硅膠基球,二是采用特殊的鍵合試劑和反應控制方法,三是發展聚合基質填料。目前,這一問題已經得到了較好的解決。

  整體柱(monolithic column)是用原位聚合和類似澆鑄的方法制備的整體、連續的柱體組裝的色譜柱。整體柱具有雙孔結構,即同時具有微米級的大孔和納米級的小孔,因此,柱子具有較高的柱效但柱壓卻很低,H-u曲線也較平坦。此外,由于基質的純度很高,使得這種整體柱的化學穩定性亦很好。因此,人們普遍對其給予厚望。但是,整體柱柱間重現性問題限制了其更廣泛的應用,是一個亟待解決的難題。

  生物醫藥色譜中往往需要面對強極性化合物的分離問題,但常用的反相色譜對強極性化合物如糖及糖綴合物、糖肽等的分離幾乎無能為力,故而迫切需要發展新的色譜分離模式。親水作用色譜(HILIC)應運而生。此外,石墨化碳柱因其特殊的選擇性而適用于強極性物質的分離?;旌夏J街虮砻媲度霕O性基團的方法也可以使其可同時分離極性和非極性物質,在用途上和HILIC具有類似性。

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