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色譜柱的技術發展與展望
發布時間:2018-03-19   點擊次數:469次

    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,麵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。麵對這些挑戰與需求,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、超純矽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。

  針對高效、快速、高通量的要求,細粒徑填料,特別是亞2微米尺度矽膠基質填料取得了長足的發展,並直接催生了超高效也是超高壓色譜係統的出現。早在2005年Waters公司首次向市場推出了UPLC係統,所使用的1.7?m的雜化型填料;嗣後,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高效液相係統。這些係統均使用了亞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,由於zui佳線速度與粒徑成反比,此時,若要得到zui佳流速,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。

  傳統的以矽膠為基質的HPLC填料,因其本身性質的局限以及殘餘矽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,可從三方麵入手加以解決:一是采用超純矽膠基球,二是采用特殊的鍵合試劑和反應控製方法,三是發展高效聚合基質填料。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製備的整體、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,由於基質的純度很高,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製了其更廣泛的應用,是一個亟待解決的難題。

  生物醫藥色譜中往往需要麵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於強極性物質的分離。混合模式柱或表麵嵌入極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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