高效液相色谱仪固定相的基质

      高效液相色谱仪固定相的基质有陶瓷性质的无机物基质和有机聚合物基质。

一、无机物基质：

        无机物基质主要有硅胶和氧化铝。

  1、硅胶：

        硅胶是HPLC填料中使用zui普遍的基质。

（1）特点：

    1）强度高，刚性大，容易控制孔结构和比表面积，在溶剂中不容易膨胀。

    2）具有较好的化学稳定性、热稳定性和专一的表面化学反应。

    3）硅胶表面含有丰富的硅羟基，这是硅胶可以进行表面化学键合和改性的基础。

        硅胶表面通过成熟的硅烷化技术键合上各种配基，制成反相、离子交换、疏水作用、亲水作用和分子排阻色谱用填料。

    4）在碱性水溶性流动相中不稳定。通常硅胶基质填料推荐的常规分析pH范围为2～8。

（2）主要性能参数：

    1）平均粒度及分布。

    2）平均孔径及分布：平均孔径与比表面积成反比。

    3）比表面积：在液固吸附色谱中，硅胶的比表面积越大，溶质k值越大。

    4）含碳量及表面覆盖率：在反相液相色谱中，含碳量越大，溶质k值越大。

    5）含水量及表面活性：在液固吸附色谱中，硅胶的含水量越小，其表面硅醇基的活性越强，对溶质的吸附作用越大。

    6）端基封尾：在反相液相色谱中主要影响碱性化合物的峰形。

    7）几何形状：硅胶有无定形全多孔硅胶和球形全多孔硅胶。前者价格较便宜，缺点是有涡流扩散，柱渗透性差；后者无此缺点。

    8）硅胶纯度：对称柱填料使用高纯度硅胶，柱效高，寿命长，碱性样品不拖尾。

（3）应用：

        适用于大部分HPLC分析，尤其是小分子量化合物的分析。

        适用于极性和非极性溶剂。

  2、氧化铝：

        具有与硅胶相同的良好物理性质，能耐较大pH范围。与硅胶不同的是氧化铝键合相在水性流动相中不稳定。现在已出现在水相中稳定的氧化铝键合相，并显示出优秀的pH稳定性。

二、有机聚合物基质：

        有机聚合物基质主要有交联苯乙烯－二乙烯苯和聚甲基丙烯酸酯。

  1、交联苯乙烯－二乙烯苯：

        由苯乙烯和二乙烯苯交联而成。

（1）用于普通压力下的HPLC，适用的压力限度比无机填料低。

（2）疏水性强。

（3）适用于任何流动相，在整个pH范围内具有很高的化学稳定性，介质表面不存在自由离子，可以用NaOH强碱清洗色谱柱。

（4）刚性小，易压缩，溶剂和溶质容易渗入有机基质中，导致填料颗粒膨胀，使传质减慢，柱效降低。

  2、聚甲基丙烯酸酯：

（1）用于普通压力下的HPLC，适用的压力限度比无机填料低。

（2）聚甲基丙烯酸酯基质上比交联苯乙烯－二乙烯苯疏水性更强，但可以通过适当的功能基修饰变成亲水性的。

（3）聚甲基丙烯酸酯基质不如交联苯乙烯－二乙烯苯耐酸碱，但可以承受在pH = 13下反复冲洗。

（4）刚性小，易压缩，溶剂和溶质容易渗入有机基质中，导致填料颗粒膨胀，使传质减慢，柱效降低。

  3、应用：

（1）所有聚合物基质在流动相发生变化时都会出现膨胀或收缩。用于HPLC的高交联度聚合物填料，其膨胀和收缩要有限制。溶剂和小分子容易渗入聚合物基质中，因为小分子在聚合物基质中的传质比在无机物基质中慢，所以造成小分子在聚合物基质中柱效低。对于大分子像蛋白质和合成的高聚物，聚合物基质的效能比的上无机物基质。因此，聚合物基质广泛用于大分子物质的分析。

（2）交联苯乙烯－二乙烯苯基质表面的疏水作用强，作为固定相可用于反相色谱和以有机溶剂为流动相的凝胶色谱。用于以盐水为流动相的凝胶色谱必须对其表面进行化学改性。

        交联苯乙烯－二乙烯苯基质适用于离子交换色谱。