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色譜柱的物理化學性質你都知道嗎?

來源:島津(上海)實驗器材有限公司 SGLC   2021年04月19日 13:46  

色譜是一種分離分析手段,分離是核心,因此擔負分離作用的色譜柱是色譜系統的心臟。對色譜柱的要求是柱效高、選擇性好,分析速度快等。

現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所需的時間,并且使方法更具穩定性。但是現在市場上色譜柱種類繁多,不同類型的色譜柱分離對象不同,因此,要做合適的選擇,必須對此有一定的認識和了解。

 

色譜柱參數:

 

一、物理性質:

1、柱長,內徑,如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的平方根成正比,所以一昧增加柱長并不是有效的分離手段,一般情況下,150mm、5um的填料可以提供足夠的塔板數。 

2、粒徑,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,導致柱壽命降低。常見分析柱通常使用5um填料,復雜的多組分樣品分離一般使用3.5um粒徑,更大內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現實情況而定。

3、孔徑,60A,120A,300A等。孔徑小,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、顆粒形狀,一般有球形和不規則形,當使用黏度較大的流動相時,球形顆粒可以降低柱壓,延長色譜柱壽命。

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;比表面積大,會增加樣品與鍵合相之間的反應,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、化學性質:

1、硅膠基質:通用的基質,強度大,化學修飾容易,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)。

2、聚合物基質:多為聚苯乙烯—二乙烯基苯或聚甲基丙烯酸脂,化學穩定,應用pH范圍寬,具有更強的疏水性,對蛋白質等樣品分離效果較好;但強度較小,有機溶劑可能導致聚合物溶脹而受損,批次重復性較差,商品化色譜柱不多,一般價格較貴。

3、載碳量:基質表面鍵合相的比例,載碳量高,則保留增加,適合分析非極性化合物。

4、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)穩定;非極性的鍵合相比極性的鍵合相(-NH2)穩定。

5、封端:用短鏈將裸露的硅羥基鍵合后封閉起來,以減少殘留的硅醇基,減輕待測組分與酸性硅羥基反應而引起的色譜峰拖尾現象。尤其對于極性樣品而言,未封端處理的色譜柱分離效果較差。

 

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