通常情况下,液相色谱柱的填料一般选择的是硅胶。硅胶是一种高活性吸附材料,属非晶态物质。硅胶主要成分是二氧化硅,化学性质稳定。一般情况下,影响硅胶填料性质的因素是很多的,总结有以下几点:
一、硅胶的纯度
通常情况下,硅胶的纯度,是用其金属离子的含量来衡量的,一般建议硅胶填料中,金属离子的含量是越少越好的。因为硅胶表面的金属离子和硅醇基会使样品的保留变大,这种二次保留效应会导致色谱峰的拖尾现象。
大家可能会有点疑惑,金属离子的存在,为什么会导致化合物的保留变大呢?
首先,因为硅胶表面的金属离子会发生螯合作用,这样容易导致含有多个极性基团的化合物发生较强的保留。
其次,靠近硅胶表面的金属离子,会激活硅醇基团,使得硅醇基更容易和酸性或者碱性化合物发生相互作用,从而导致化合物的保留值增大、色谱峰拖尾。
二、硅胶类型
通常,人们将作为填料的硅胶颗粒分为A型硅胶和B型硅胶两种。
其中A型硅胶带负电荷的残留硅羟基,而且酸性表面上金属含量高(硅醇基的pKa低),从而导致碱性化合物较易发生拖尾,一般所说的硅胶干燥剂即为A型硅胶。而B型硅胶由于金属含量低,硅醇基的pKa高,碱性化合物不易发生拖尾。所以1990年以后,用来制作色谱柱固定相填料的硅胶颗粒已经全部采用B型硅胶。
事实上针对硅胶表面的金属离子,最有效的方案是进行酸洗。有案例显示,硅胶在化学改性前如用强酸处理,可以去除高达1/3的金属离子杂质。
三、硅胶形状
硅胶根据其形状,可以分为:无定型硅胶和球型硅胶。之后还衍生出手性硅胶、杂化硅胶颗粒和核-壳颗粒等。
四、硅胶粒径及孔径
以富士超纯球型硅胶(SPS)为例。最小粒径有1.6μm,其次还有5μm,9μm和10μm等;孔径也是从10nm~30nm齐全。
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