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【原创】【色谱GC、LC、TLC固定相专题】总结帖

综合仪器采购

  • 本贴对【色谱固定相专题】做一个总结帖，一方便大家查看，也欢迎大家继续提出自己疑问！

    1.【色谱固定相专题】之一：GC中的固定相有哪些？
    http://www.instrument.com.cn/bbs/shtml/20091009/2147924/
    总结如下：
    1.聚硅氧烷固定相
    极性聚硅氧烷固定相主要由在聚硅氧烷侧链上，引入氰丙基、氰乙基或者三氟丙基等极性基团构成，极性基团的强弱及含量对固定相的选择性和在柱壁上的涂渍交联程度有直接影响，
    例如：OV-1701是一种含氰丙基7%、苯基5%的二甲基交联聚硅氧烷，能在未经处理的玻璃及石英毛细管柱上均匀涂渍和交联。
    其中y分别为：
    (1)4-OCH3　　　
    (2)4-CN(5)3，4，5-(OCH3)2
    (3)3，4-(OCH3)-2-(6)五氟化基
    (4)3-NO
    OV-275和Silar10C则分别为含100%氰乙基和氰丙基的聚硅氧烷，极性很强，但在毛细管内涂渍和交联较难。
    M.L.Lee及Blomberg合成了一系列易涂渍、易交联、含强极性基团的聚硅氧烷固定。
    其中，苯基和氰基等电负性基团的引入是考虑了固定相和溶质的作用机理，他们认为固定相对试样分离的选择性取决于诱导力、定向力、氢键力、几何构型、π电子络合及电荷转移等，上述构型可使给予体和接受体之间的配位效应更明显，选择性更强。这类固定相中所含2%乙烯基是为了便于交联固化，他们还在含亚芳基的聚硅氧烷上引入了氰丙基，提高了固定相的热稳定性，增强了它们的极性结构。
    用途：这类固定相适用于药物类、脂胺类农药及顺反异构体饱和及不饱和脂肪酸的分析。
    2.液晶固定相
    自1963年Kelker把液晶作为GC固定相以来，使用的液晶已有200多种，它们对多芳异构体有独特的分离效果。
    1982年Finkelman等人首次把聚硅氧烷作为侧链的高分子液晶用作气相色谱固定相，克服了由于小分子液晶涂渍毛细管液膜时稳定性差、柱效低、柱流失严重等缺陷。
    1985年，Apfel利用硅氢加成技术合成了一系列芳羧酸酯类高分子聚硅氧烷液晶，制成了分离效果良好的玻璃毛细管柱。
    目前用作GC固定相的高分子液晶主要是侧链高分子液晶。
    3.环糊精固定相
    环糊精是由6、7或者8个比喃葡萄糖单元组成的环状寡糖化合物，分别为α-环糊精、β-环糊精和γ-环糊精，在CDs的环结构中，比喃葡萄糖单元以α-1，4糖苷键结合，互为椅式构象，这样的结构使环糊精分子中的官能团形成特殊的排列。整个环糊精分子呈一头大一头小的圆筒形结构，即具有一定孔径和一定深度的笼形圆筒化合物，如图2所示。在笼形圆筒大口一端第二羟基(在C2C3上)以顺时针方向排列，而在小口一端则被第一羟基占据，在笼形圆筒内侧只有氢原子和葡萄糖苷氧原子，所以在圆筒内是非极性的，而圆筒外两端是羟基，具有亲水性。而且，具有一定环腔尺寸的CDs，易与同样大小的客体分子相匹配，正是由于CDs的这种结构特点，使它具有良好的选择性。
    用途：目前β-CD固定相用得最多，价格便宜，适合于许多中等大小的分子特别是芳香族化合物对映体的分离。
    4.冠醚固定相
    冠醚是一类具有一定大小环腔的大环聚醚化合物，这类化合物具有王冠状结构，环外沿是亲脂性一撑基(-CH2-CH2-),环内沿是富电子的杂原子O、N、S等，由于极性集中在环内O原子上，因而可以高选择性地配合阳离子和极性化合物，它是一类极有前途的固定相。
    自1967年Pederen首次利用冠醚与金属离子形成稳定配合物后，冠醚在分析化学中得到广泛应用。
    它在液相色谱中开发较早，而用作GC固定相还处于初级阶段，特别是分离机理有待进一步深入探讨。
    5.毛细管柱固定相及其特点：
    (1) 聚硅氧烷
    聚硅氧烷在用途的多用性，性质的稳定性上都有优良的表现，所以也是目前最为常用的固定相。标准的聚硅氧烷是由许多单个的硅氧烷重复连接构成。每个硅原子与两个官能团相连，官能团的类犁和数量决定了同定相总体类型和性质。常见的四种官能团为甲基，氰丙基，三氟丙基和苯基。
    最基本的聚硅氧烷是由100％甲基取代的。当有其他种类的取代基出现时，该基团的数量将由一个百分数来表示。
    例如：5％二苯基－95％二甲基聚硅氧烷，表示含有5％的苯基和95％的甲基，“二”是表示每个硅原子包含有两个特定基团，但当两个特定基团完全相同时，我们有时会省略这种叫法。如果甲基的百分数没有表征，则表示它的含量可能是100％(例如：50％苯基－甲基聚硅氧烷，表示甲基的含量为50％)。有时我们可能对氰丙基苯基的百分含量产生错误的理解，如14％氰丙基苯基－二甲基聚硅氧烷表示的是其含有7％氰丙基和7％苯基(另有86％的甲基)，因为一个氰丙基和一个苯基连接于同一个硅原子上，所以14％是一种加和的表征方法。
    我们有时会用低流失或“ms”来表征一类固定相，这一类固定相是在硅氧烷聚合物中链接一定数量的苯基或是苯基类的基团，通常我们称之为：亚芳基。由于它们的加入，聚合物的链接会变得更加坚固稳定，保证在较高温度时，固定相不会产生降解。也就是说，进一步降低色谱柱的柱流失，提高色谱的使用温度。与原始的非亚芳基类型的固定相相比，亚芳基固定相不仅拥有相同的分离指数，而且在色谱柱的维护等方面也有一些调整。尽管同类普通型和低流失型固定相的分离性能相同或是极为相似，但是在某些方面还有微小的区别。
    (2) 聚乙二醇
    聚乙二醇是另外一种广泛应用的固定相，不像聚硅氧烷那样有多种取代基团，聚乙二醇类固定相都是由100％固定聚合物组成。相对于聚硅氧烷，聚乙二醇的稳定性、使用温度范围等都稍逊一筹。在实际应用中，聚乙二醇固定相色谱柱的寿命较短，而且容易受温度和环境的影响。另外，聚乙二醇固定相在相应的GC实验条件下需保持液态。但由于其独特的分离性能，聚乙二醇仍是我们常用的固定相之一。
    常用的聚乙二醇固定相有两种，Wax和FFAP。Wax一般泛指标准的聚乙二醇，FFAP则是硝基对苯二甲酸(TPA)改性的聚乙二醇作为固定相，常用于分析分离酸性物质，普通分析色谱柱分离强酸或强碱化合物时会出现拖尾峰的现象，使用改性固定相后，这种现象会明显的减小。
    (3) 气固固定相
    气固固定相就是在管壁表面粘合一层很薄的小颗粒物质，通常叫多孔层开口管柱(PLOT)。样品是通过在气固固定相上产生吸附／脱附作用来分离的。因为所用颗粒是多孔的，所以在分离的过程中，既有尺寸排阻，也有分子选择过程。最常用的PLOT柱固定相有苯乙烯衍生物，氧化铝和分子筛等。
    PLOT柱的保留性能非常突出，用它可以进行那些常规固定相做不到的分析分离。对于那些要求在低于室温的条件下，使用聚硅氧烷或聚乙二醇固定相进行分析分离，PLOT柱在室温或高于室温的状态下就可以轻易的完成。烃类和硫化物气体，惰性和永久性气体以及低沸点溶剂等都是常用PLOT柱进行分析分离的化合物。
    有些PLOT柱的固定相有时会有粒子的流失，所以，可能会对那些依靠检测颗粒物质的检测器产生负面的影响。例如质谱检测器由于在色谱柱的出口是一个高真空的空间，所以极易受色谱柱粒子流失的影响。
    (4) 键合和交联固定相
    交联是将多个聚合物单体通过共价键进行联接，键合是将其再通过共价键与管壁表面相连。这样处理的结果，使得固定相的热稳定性和溶剂稳定性都有较大的提高。所以，键合交联固定相色谱柱可以通过溶剂的浸洗，从而去除柱内的污染物。大多数的聚硅氧烷和聚乙二醇固定相都是经过键合交联处理的。另外少数固定相是不用键合或键合交联进行处理的。但如有可能，能够进行键合交联的，都会对固定相做出相应的处理。
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  • 小卢

    第1楼2009/11/05

    2.【色谱固定相专题】之二：LC中的固定相有哪些？
    http://www.instrument.com.cn/bbs/shtml/20091021/2168124/
    总结如下：
    1.硅胶，有无固定相的硅胶Si,C18(也有叫ODS的),C8,CN(氰基),NH2(氨基),PHENYL(苯基),C2,C4,SCX,SAX,MCX,Hilic,还有些其他的特殊固定相,还有一类比较特殊的用途,就是键合手性固定相,就变成了手性柱
    2.聚合物(PVB/DVB)，主要有离子色谱柱,离子交换柱,糖柱,氨基酸柱,有机酸柱,以上这些,基本上都是基于离子交换原理,在聚合物填料上键合了一些离子用配位交换的方式来分离样品,也有无固定相的聚合物柱以及键合了C18或者类似的反相固定相的反相聚合物柱
    3.凝胶，主要是用于体积排阻色谱的GPC/GFC的凝胶分离,以及亲和层析的凝胶柱
    4.树脂色谱柱子类别：
    （1） 阳离子交换树脂（强酸性、弱酸性）；
    （2） 阴离子交换树脂（强碱性、弱碱性）。
    5.排阻色谱法固定相
    （1）软质凝胶：如交联葡聚糖凝胶、琼脂糖凝胶等，适用于水为流动相，在常压下使用。
    （2）半硬质凝胶：如苯乙烯－二乙烯基苯交联共聚凝胶（交联聚苯乙烯凝胶），是应用最多的有机凝胶，适用于非极性有机溶剂。
    （3）硬质凝胶：如多孔硅胶、多孔玻璃等，多孔硅胶是用得较多的无机凝胶。

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  • 小卢

    第2楼2009/11/05

    3.【色谱固定相专题】之三：TLC中的固定相有哪些？
    http://www.instrument.com.cn/bbs/shtml/20091029/2182106/
    总结如下：
    硅胶GF254，有荧光，在254nm下检测
    硅胶GF，有荧光，有黏合剂
    硅胶G，有黏合剂
    硅胶H，无黏合剂
    C18,
    C8,
    DIOL,
    手性CHIR,
    CN,
    NH2
    氧化铝
    纤维素,
    聚亚乙基亚胺(PEI)纤维素
    硅藻土
    聚酰胺

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  • 小卢

    第3楼2009/11/05

    大家可以继续回复链接的原帖，也可以在此提出不同的意见！

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  • 精
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  • 怪侠一点红

    第4楼2009/11/06

    整理非常不错，这下比较系统的好看多了。

    小卢(luxw) 发表:大家可以继续回复链接的原帖，也可以在此提出不同的意见！

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  • 小卢

    第5楼2009/11/06

    哈哈，我会继续补充的，根据版友回帖和理论知识！

    怪侠一点红(bing_xuhong) 发表:整理非常不错，这下比较系统的好看多了。

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  • lulei123

    第6楼2009/11/12

    很详细，来学习一下!

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  • 楚无伤

    第8楼2009/11/18

    详实的资料
    感谢！
    楼主辛苦了

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