毛细管柱色谱仪固定液的涂渍

毛细管柱色谱仪固定液的涂渍方法有静态法、动态法和交联键合法。

一、静态法：

操作时，把固定液的稀溶液（0.2%～2%）用真空泵吸入毛细管柱中，一端封口，从另一端抽真空，在低于溶剂沸点10～15℃的恒温条件下使溶剂慢慢蒸发，这样在柱内壁上留下一层薄薄的液膜。静态法涂渍中，毛细管口的密封是关键问题，溶剂与封口的交界面不能有气泡，否则将会把柱内的部分或全部涂渍固定液带出柱外。

为了缩短涂渍时间，选用溶剂时除了考虑对固定液的溶解性外，还应尽量选用挥发性强的。如一支长20m、内径0.3mm的毛细管柱在室温下蒸发，若用二氯甲烷作溶剂需要15h，而选用戊烷只需要8h。

为了加快溶剂的挥发速度，建立了所谓自由逸出静态法涂渍，即在高于溶剂沸点75℃或80℃的恒温条件下进行，不需抽真空，使溶剂自由挥发。蒸发溶剂时，在毛细管柱尾接上一根缓冲柱以增加阻力。

静态法涂渍重现性好，柱效高，液膜厚度能准确计算，适用于表面张力较大或粘稠的固定液，但不适用于粘度低的固定液。

二、动态法：

动态法涂渍固定液是用高压惰性气体推动固定液溶液通过毛细管柱，在柱内壁上留下一层液膜。

固定液的浓度一般10%～20%，根据固定液粘度和极性不同选择二氯甲烷或丙酮作溶剂。操作时，在毛细管柱尾接上一根与柱内径相同、长度约10m的缓冲柱，以免溶液走到柱尾时速度发生变化。将缓冲柱的另一端插入固定液溶液中，用高压氮气在严格控制流速条件下将固定液压人毛细管柱内。当溶液到达柱体积的1/5～1/10时，将插入固定液溶液中的毛细管柱拉起离开液面，用氮气推动溶液的液柱向前移动，速度为2～6cm/s，不得超过10cm/s。涂完后毛细管柱继续通氮气3～4h，以完全除去溶剂。

动态法涂渍速度快，但常得不到均匀的液膜，重复性较差，柱效比静态法低。

三、交联键合法：

毛细管柱的交联键合是指将涂渍在毛细管柱内表面的固定液通过分子间的共价连接（交联），或与毛细管柱内表面连接（键合），使液膜稳定性得到提高的制备技术。交联键合可通过固定液的缩合或固定液柱壁上的硅醇基反应形成Si－O－Si键，或聚硅氧烷上的甲基或乙烯基经引发剂引发产生Si－C－C－Si（即碳与碳间形成键）反应来实现。

  1、加热缩合法：

（1）原理：涂渍在毛细管柱内表面的端羟基固定液在加热过程中与玻璃表面的硅醇基产生缩合键合而实现交联固化。

（2）方法：将含有一定数量交联剂的端羟基固定液涂渍在毛细管柱上后，用N₂吹5min，然后把柱两端封住，在恒温箱中60℃保持1h，打开柱两端并将柱子装在色谱仪上，在约0.4bar压力下通H₂冲洗，以1℃/min速度升至280℃保持6h，即可完成交联固化。这种交联固化可形成大分子网状结构，可提高柱子的热稳定性。例如非极性固定液通过甲基三乙基硅氧烷的缩合固化，可使柱子使用温度提高到380～390℃。

（3）常用交换剂：甲基三甲基硅氧烷、二甲基二甲氧基硅氧烷和氰丙基三乙氧基硅氧烷。

（4）应用：适用于端羟基固定液，能得到热稳定性和惰性都很好的毛细管柱。

2、原位自由基引发法：

（1）原理：主要是通过不同自由基母体，如过氧化合物、偶氮化合物、臭氧和γ幅射诱导等产生的自由基与聚合物链形成Si－C－C－Si链段交联结构。

（2）方法：将引发剂按一定比例与固定液混合配成涂渍液，按静态法或动态法涂渍毛细管柱，将柱两端封住后放在色谱仪柱温箱内以41℃/min速度升至适当温度，保持一定时间进行交联固化。

对液体引发剂的交联方法是先按常规方法涂渍毛细管柱，涂好后将N₂通入引发剂液体，把引发剂蒸气带入毛细管柱约2h，然后按与上述相同的条件交联。对蒸气压较低的液体引发剂可直接加到固定液中。

（3）常用引发剂：

1）过氧化物引发剂：过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化叔丁基和过氧化2，4－二氯苯甲酰。

过氧化苯甲酰和过氧化2，4－二氯苯甲酰都很活泼，可在较低的温度下进行交联。缺点是会产生极性强的分解产物，改变固定液极性，在甲基聚硅氧烷固定液中溶解度小，容易引起交联后的液膜不均匀。过氧化2，4－二氯苯甲酰的分解温度比过氧化苯甲酰低，是值得推荐的引发剂。

过氧化二异丙苯和过氧化叔丁基分解温度高，反应活性小。但它们的分解产物为中性，对固定液和柱极性影响不大。

2）偶氮化合物引发剂：偶氮叔丁烷、偶氮叔辛烷、偶氮异丁氰和偶氮叔十二烷。

多种极性和非极性固定液都可由偶氮引发交联，对固定液不会发生氧化，副产物对柱极性没有影响。

效果zui好的是偶氮叔丁烷和偶氮叔辛烷。

3）臭氧引发剂：

对OV－1、SE－33、SE－54和OV－215等固定液只需室温即可交联固化，对SE－30、OV－1701、SE－52和甲基氰丙基聚硅氧烷等固定液需在50～150℃交联。

适用于中等极性和非极性固定液的引发交联，也适用于含有甲苯基或乙烯基固定液的引发交联。但由于臭氧要渗透到固定液中才能引发交联，适用于薄膜毛细管柱的交联。为减少柱子浪费，柱子可先经过评价，选质量好的再通臭氧交联。这种方法重复性好，设备简单，无残留副产物。

（4）应用：是广为应用的一类交联方法。

3、交联键合法特点：

（1）增大粘度，减小柱流失，提高毛细管柱使用温度，使原来线性的固定液分子变成网状结构。制备好后，用溶剂把未交联的低分子物质洗去，提高了固定液的热稳定性。

（2）抗溶剂冲洗，有利于毛细管柱内污染物的清除。

（3）防止固定液在毛细管柱中脱落，允许注入大体积稀溶液，不会造成柱超载。

（4）固定液交联形成的网状结构阻止固定液热重排。