省部重点实验室 2012/03/15
[size=4]常见色谱柱中的填料分类 1、[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相[/color][/url] a、反相(与离子对)方法 C18(十八烷基或ODS)----------- 普适性好;保留性强,用途广 C8(辛基) -----------与C18相似,但保留值稍小 C3,C4 -----------保留值小;大多用于肽类与蛋白质 C1【三甲基硅烷(TMS)】------保留值最小;最不稳定 苯基,苯乙基 -----------保留值适中;选择性有所不同 CN(氰基) -----------保留值适中;正相和反相均可使用 NH2(氨基) -----------保留性弱;用于烃类;欠稳定 聚苯乙烯基b -----------在1<PH<13的流动相中稳定;对某些分 离峰形好,柱子寿命长 b、正相方法 CN(氰基) -----------普适性好;极性适中;用途广 OH(二醇基) -----------极性大于CN NH2(氨基) -----------极性大,欠稳定 硅胶b ------------普适性好;价廉;操作欠方便;用于制备LC c、空间排阻方法 硅胶b -----------普适性极好;作吸附剂用 硅烷化硅胶 -----------吸附性弱,溶剂兼容性好;适用于有机溶剂 OH(二醇基) ------------欠稳定;在水SEC中使用(凝胶过滤) 聚苯乙烯基b ------------广泛用于有机SEC(凝胶渗透);一般与水和极性大的有机溶剂不相容 d、离子交换方法 键合相 ------------稳定性与重现性均不好 聚苯乙烯基b -------------柱效不高;稳定;重现性好 a :除另有说明,均为硅胶基质键合相 b :此类填料为非键合相 与[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url]柱的性能相关的因素很多,基质(matrix)或者说担体、载体的化学性质、键合相(固定液)的化学性质、填料形状大小粒度分布、碳量和键合度等等。 色谱柱填料可以由基质直接构成,如硅胶、氧化铝、高交联度的苯乙烯-二乙烯苯或者甲基丙烯酸酯等等;也可以在这些基质的基础上涂布或化学键合固定液来构成,如:最经典的各种ODS柱、氨基柱、氰基柱等。 一、我们先来看看各主要基质的特点: 1、 硅胶 硅胶是陶瓷性质的无机物基质,刚性大,不易变形。化学性质较稳定,但对于水溶液尤其碱性水溶液仍然是不稳定的,即使表面经过良好的化学键合,覆盖了固定液,还是要注意水、碱性溶液、酸性溶液对硅胶的溶解作用,基质或者说是柱床(packed bed)溶解对色谱柱的影响是致命的。以硅胶为基质的填料构成了目前绝大多数的色谱柱填料。纯硅胶填料适宜分离溶于有机溶剂的极性、弱极性的非强离解型的化合物,硅胶也可以做凝胶色谱但柱效较低。硅胶基质键合固定相的高压[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相[/color][/url]填料,有其他填料无法比拟的高分离效能。 2、 二氧化铝 二氧化铝和硅胶相似,但对水溶液、酸性碱性水溶液溶液更加不稳定。所以,极少用作键合固定相的基质,也是适宜分离溶于有机溶剂的极性、弱极性的非强离解型的化合物,尤其是分离芳香族碳氢化合物。酸性易离解的化合物容易在二氧化铝上形成死吸附。另外,氧化铝分离几何异构体能力优于硅胶。 3、 聚合物填料 聚合物基质受压会变形,压力限度低但pH使用范围宽。苯乙烯-二乙烯苯基质疏水性强,使用任何流动相,在整个pH范围内稳定,可以用强酸、强碱来清洗色谱柱。甲基丙烯酸酯基质比苯乙烯-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。由于不耐压、有溶胀性,所以聚合物填料适宜用于大分子像蛋白质或合成的高聚物,另外还可以制成分子排阻、离子交换柱。近年发展迅速的大孔树脂,实际上主体就是苯乙烯-二乙烯苯聚合物或类似的合成高聚物。 由于硅胶基质的绝对地位,以下主要以硅胶为例。 二、形状大小粒度分布 基质要成为填料,首先要制成合适的形状和大小。硅胶形状有:薄壳型、无定形全多孔、球形全多孔,另外还有先做成微珠再堆积成球形全多孔的。通常只说不定形、球形。无定形全多孔的填料容易制备、价格低、粒度分布较均匀,但涡流扩散大,渗透性差,比较难填装出稳定的柱床,一般用来做制备柱。球形全多孔填料涡流扩散小,渗透性好;如果是硅胶先做成珠子再堆积而成的话,具有传质阻抗小、载样量大的优点,柱效也更高。球形填料外形对称,比较容易填出稳定的柱床。填料的大小一般不能直接测量,因为填料粒度有一定分布范围,一般给出的大小只是用一定方法测得的表观大小。填料大小与柱效、柱压的关系为:柱效与填料大小成反比,柱压与填料大小的二次方成正比。所以,快速分析柱使用3微米粒度的填料、一般做成5厘米长,就是为了降低柱压;需要注意到降低粒度所得到的柱效增加跟不上柱压的增加快。 基质做成合适的形状和大小后,可以通过各种化学修饰(modified)的手段,获得各种不同选择性的填料。有时候,我们增加柱长、降低填料粒度都无法把一个化合物分离的更好,这时候就要考虑使用选择性更好的填料。 三、碳量和[color=#d40a00]键合 硅胶主要通过表面的极性硅醇基保留极性分子,属于正相分离模式。通过硅烷化技术,可以把各种不同性质的功能团(functional group)建合到硅胶表面,例如:键合十八烷基(ODS,octadecyl silane)、辛烷基、甲基、苯基增加对非极性物质分子的保留,构成反相色谱;键合带二醇基、氨基、氰基等极性基团的硅烷改善对某些极性分子的保留,构成正相色谱;键合有醚基的键合相构成中等极性的正相或反相色谱;键合强酸性磺酸型或者强碱性季铵盐型键合相,构成离子交换色谱。 对于硅胶反相键合相填料,键合的烃基,链长增加,载样量增大,k值增大,对非极性物质的保留时间延长。填料含碳量用元素分析来测量。通常,所得结果直接用来表示填料的碳量。在相同的硅胶基质上,相同的键合度,配基分子量越大,碳量越大;因此,C18固定相比C1固定相有更高碳量。相同配基,相同硅胶;覆盖率越高,碳量越大。对于相同配基,相同的表面覆盖率;填料的碳量随孔径的增加而减少,因为比表面积下降了。因此,我们可看到,只用碳量是不能衡量填料的保留性能的,所以要引入键合度概念。 键合度有时候也叫做表面覆盖率。键合度是键合相表面组成的一个非常重要的量,也是决定填料的选择性的一个重要的参数。 键合相是用有机硅烷与硅胶表面进行化学反应而产生的,目的是获得均匀的单分子层。在键合反应中可使用单功能基、双功能基和三功能基的硅烷,多功能基的硅烷可以获得更高的键合密度。填料的选择性决定于键合的密度。尤其是在分离碳水化合物时,不同键合密度表现出不同的选择性。多数商品键合柱属于单功能基的,单功能基的键合覆盖率更容易预测,因为不会有第二功能基产生复杂的副反应,用单功能基硅胶可以得到高的重现性,但是,硅胶表面键合单功能基硅烷比键合多功能基的更容易水解。三功能基硅烷在硅胶表面的键合,更难重现,折衷一下,键合二功能基,使得更耐水解。对于在高或低pH,易于水解的流动相中,最好使用耐用的多功能基键合硅胶。所有硅胶基质的离子交换填料都是三功能基的。如果氰基填料用于反相色谱,硅胶基质(低孔体积)的用三功能基硅烷较好。一些生产商会生产专门用于反相色谱的氰基键合相。 对于许多反相填料,要进行二次键合以覆盖硅胶表面未被反应的硅醇基。通常使用小分子硅烷,如三甲基氯基硅烷(TMCS),以便获得最大的覆盖率。这个步骤称为封端(end capped)。在反相色谱中,封端用于多数的键合相;用在正相或其他色谱的键合相一般不用封端。没有封端的反相色谱填料通常比封端的有复杂多样的选择性。但是,碱性物质在不封端的填料上,容易产生拖尾。三甲基硅烷基(封端基团)在酸性条件下容易水解。因此,对于不同的被分析物要按实际情况选择封端或者不封端的填料,封端的填料也不能在pH<2的条件下使用。 [/color] 四、色谱分离模式:正相、反相、离子交换、离子抑制、亲水作用等。 正相色谱是色谱的经典形式,使用极性固定相和非极性流动相。洗脱物通过其极性基团和固定相上的极性基团作用被保留。这种应用,经典的是使用未键合的硅胶和氧化铝,但现在使用的极性键合相有以下优点:键合相平衡快,对流动相中微量的水不敏感,和产生不同的选择性。二醇基键合相比纯硅胶极性小,平衡速度快;氰基键合相是保留能力最小的正相吸附剂;氨基键合相适宜分离芳香族碳氢化合物 反相色谱已成为最流行的色谱分离模式。反相色谱中,固定相非极性,流动相极性。典型的流动相一般是水或水系缓冲液与甲醇、乙腈或四氢呋喃的混合物。典型的固定相是用脂肪烃硅完化的硅胶键合相,其它用于反相色谱的基质有石墨化碳和苯乙烯-二乙烯苯基质。反相色谱的性能还受残留的硅醇基的活性的影响。硅醇基与洗脱物的极性基团作用。因此,根据硅醇基的活性不同,填料显示出不同的选择性。而且,常能观察到碱性物质在硅醇基活性高的填料上产生拖尾峰。修饰硅醇基活性的一个办法是封端,即用硅烷化试剂把硅醇基转变成三甲基甲硅烷基基团。不过,即使是作了封端,基质表面的硅醇基密度还是比键合配基的密度大。硅醇基的活性也和硅胶的预处理(基质灭活)、硅胶纯度有关。碱性分析物的色谱分析推荐使用高纯度硅胶基质、充分封端的键合相。未封端的填料在许多应用中有可以获得不同选择性的优点。 使用带有离子电荷的固定相,使根据洗脱物电荷进行分离成为可能。对于硅胶基质的离子交换填料,离子基团通过标准的硅烷化技术键合到硅胶表面。对于聚合物基质的离子交换填料,离子交换基团分布于交联聚合物的整体(through the matrix)。有四种离子交换填料:强/弱阳离子交换填料和强/弱离子交换填料。弱离子交换填料的特征是电量与pH值有函数关系。以羧酸基为功能基的离子交换剂是弱阳离子交换剂的代表。弱阴离子交换剂由一级、二级、三级铵为功能基。大部分强离子交换剂的电荷与pH值无关。四级铵形成强阴离子交换剂,而磺酸基构成了强阳离子交换剂。所有这些离子交换基团都可以在聚合物基质上见到,主要用于分离生物大分子。除了弱阳离子基团外,其它功能基都可以键合到硅胶上。 离子抑制(离子对)色谱广泛用于在低pH下分析洗脱液中的有机酸。它只是反相色谱的一个分支。特殊的聚合物固定相适用于这种应用,因为耐酸碱范围大。亲水作用色谱是正相色谱扩展到水系洗脱液。用极性固定相配合水-有机流动相。与反相色谱相反,保留随有机相的增加而增加。这种应用多用胺丙基键合相作固定相。当然,硅胶本身,二醇类或其他极性固定相也可以用。通常应用胺丙基固定相来分离碳水化合物。专门设计用于这种应用的柱子称为糖柱。 五、填装 有了好的高效色谱柱填料,还要有办法把它很好的填装到优质的不锈钢管才行。装柱是把填料分散到液体中形成匀浆后,通过特殊的高压泵泵入钢管中的。使用的泵通常耐10000PSI以上的压力。至于不锈钢管完美几何形态的管腔和优质的材料也是很重要的。 六、柱子长度和内径 已经说过,填料粒度小,柱子就要做的短,因为压力太大颗粒和机器都受不了。3微米的填料一般装到10厘米就是极限了,5微米可以装到20厘米。较窄的孔径,可以增加柱效,它会影响范氏方程中的涡流扩散,但是同时它会增大柱压、减少载样量,一般的内径是2.1毫米到4.6毫米。 [/size]
省部重点实验室
第2楼2012/03/15
常见色谱柱中的填料分类
1、液相
a、反相(与离子对)方法
C18(十八烷基或ODS)----------- 普适性好;保留性强,用途广
C8(辛基) -----------与C18相似,但保留值稍小
C3,C4 -----------保留值小;大多用于肽类与蛋白质
C1【三甲基硅烷(TMS)】------保留值最小;最不稳定
苯基,苯乙基 -----------保留值适中;选择性有所不同
CN(氰基) -----------保留值适中;正相和反相均可使用
NH2(氨基) -----------保留性弱;用于烃类;欠稳定
聚苯乙烯基b -----------在1<PH<13的流动相中稳定;对某些分 离峰形好,柱子寿命长
b、正相方法
CN(氰基) -----------普适性好;极性适中;用途广
OH(二醇基) -----------极性大于CN
NH2(氨基) -----------极性大,欠稳定
硅胶b ------------普适性好;价廉;操作欠方便;用于制备LC
c、空间排阻方法
硅胶b -----------普适性极好;作吸附剂用
硅烷化硅胶 -----------吸附性弱,溶剂兼容性好;适用于有机溶剂
OH(二醇基) ------------欠稳定;在水SEC中使用(凝胶过滤)
聚苯乙烯基b ------------广泛用于有机SEC(凝胶渗透);一般与水和极性大的有机溶剂不相容
d、离子交换方法
键合相 ------------稳定性与重现性均不好
聚苯乙烯基b -------------柱效不高;稳定;重现性好
a :除另有说明,均为硅胶基质键合相
b :此类填料为非键合相
与液相色谱柱的性能相关的因素很多,基质(matrix)或者说担体、载体的化学性质、键合相(固定液)的化学性质、填料形状大小粒度分布、碳量和键合度等等。
色谱柱填料可以由基质直接构成,如硅胶、氧化铝、高交联度的苯乙烯-二乙烯苯或者甲基丙烯酸酯等等;也可以在这些基质的基础上涂布或化学键合固定液来构成,如:最经典的各种ODS柱、氨基柱、氰基柱等。
一、我们先来看看各主要基质的特点:
1、 硅胶
硅胶是陶瓷性质的无机物基质,刚性大,不易变形。化学性质较稳定,但对于水溶液尤其碱性水溶液仍然是不稳定的,即使表面经过良好的化学键合,覆盖了固定液,还是要注意水、碱性溶液、酸性溶液对硅胶的溶解作用,基质或者说是柱床(packed bed)溶解对色谱柱的影响是致命的。以硅胶为基质的填料构成了目前绝大多数的色谱柱填料。纯硅胶填料适宜分离溶于有机溶剂的极性、弱极性的非强离解型的化合物,硅胶也可以做凝胶色谱但柱效较低。硅胶基质键合固定相的高压液相填料,有其他填料无法比拟的高分离效能。
2、 二氧化铝
二氧化铝和硅胶相似,但对水溶液、酸性碱性水溶液溶液更加不稳定。所以,极少用作键合固定相的基质,也是适宜分离溶于有机溶剂的极性、弱极性的非强离解型的化合物,尤其是分离芳香族碳氢化合物。酸性易离解的化合物容易在二氧化铝上形成死吸附。另外,氧化铝分离几何异构体能力优于硅胶。
3、 聚合物填料
聚合物基质受压会变形,压力限度低但pH使用范围宽。苯乙烯-二乙烯苯基质疏水性强,使用任何流动相,在整个pH范围内稳定,可以用强酸、强碱来清洗色谱柱。甲基丙烯酸酯基质比苯乙烯-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。由于不耐压、有溶胀性,所以聚合物填料适宜用于大分子像蛋白质或合成的高聚物,另外还可以制成分子排阻、离子交换柱。近年发展迅速的大孔树脂,实际上主体就是苯乙烯-二乙烯苯聚合物或类似的合成高聚物。
由于硅胶基质的绝对地位,以下主要以硅胶为例。
二、形状大小粒度分布
基质要成为填料,首先要制成合适的形状和大小。硅胶形状有:薄壳型、无定形全多孔、球形全多孔,另外还有先做成微珠再堆积成球形全多孔的。通常只说不定形、球形。无定形全多孔的填料容易制备、价格低、粒度分布较均匀,但涡流扩散大,渗透性差,比较难填装出稳定的柱床,一般用来做制备柱。球形全多孔填料涡流扩散小,渗透性好;如果是硅胶先做成珠子再堆积而成的话,具有传质阻抗小、载样量大的优点,柱效也更高。球形填料外形对称,比较容易填出稳定的柱床。填料的大小一般不能直接测量,因为填料粒度有一定分布范围,一般给出的大小只是用一定方法测得的表观大小。填料大小与柱效、柱压的关系为:柱效与填料大小成反比,柱压与填料大小的二次方成正比。所以,快速分析柱使用3微米粒度的填料、一般做成5厘米长,就是为了降低柱压;需要注意到降低粒度所得到的柱效增加跟不上柱压的增加快。
基质做成合适的形状和大小后,可以通过各种化学修饰(modified)的手段,获得各种不同选择性的填料。有时候,我们增加柱长、降低填料粒度都无法把一个化合物分离的更好,这时候就要考虑使用选择性更好的填料。
三、碳量和键合
硅胶主要通过表面的极性硅醇基保留极性分子,属于正相分离模式。通过硅烷化技术,可以把各种不同性质的功能团(functional group)建合到硅胶表面,例如:键合十八烷基(ODS,octadecyl silane)、辛烷基、甲基、苯基增加对非极性物质分子的保留,构成反相色谱;键合带二醇基、氨基、氰基等极性基团的硅烷改善对某些极性分子的保留,构成正相色谱;键合有醚基的键合相构成中等极性的正相或反相色谱;键合强酸性磺酸型或者强碱性季铵盐型键合相,构成离子交换色谱。
对于硅胶反相键合相填料,键合的烃基,链长增加,载样量增大,k值增大,对非极性物质的保留时间延长。填料含碳量用元素分析来测量。通常,所得结果直接用来表示填料的碳量。在相同的硅胶基质上,相同的键合度,配基分子量越大,碳量越大;因此,C18固定相比C1固定相有更高碳量。相同配基,相同硅胶;覆盖率越高,碳量越大。对于相同配基,相同的表面覆盖率;填料的碳量随孔径的增加而减少,因为比表面积下降了。因此,我们可看到,只用碳量是不能衡量填料的保留性能的,所以要引入键合度概念。
键合度有时候也叫做表面覆盖率。键合度是键合相表面组成的一个非常重要的量,也是决定填料的选择性的一个重要的参数。
键合相是用有机硅烷与硅胶表面进行化学反应而产生的,目的是获得均匀的单分子层。在键合反应中可使用单功能基、双功能基和三功能基的硅烷,多功能基的硅烷可以获得更高的键合密度。填料的选择性决定于键合的密度。尤其是在分离碳水化合物时,不同键合密度表现出不同的选择性。多数商品键合柱属于单功能基的,单功能基的键合覆盖率更容易预测,因为不会有第二功能基产生复杂的副反应,用单功能基硅胶可以得到高的重现性,但是,硅胶表面键合单功能基硅烷比键合多功能基的更容易水解。三功能基硅烷在硅胶表面的键合,更难重现,折衷一下,键合二功能基,使得更耐水解。对于在高或低pH,易于水解的流动相中,最好使用耐用的多功能基键合硅胶。所有硅胶基质的离子交换填料都是三功能基的。如果氰基填料用于反相色谱,硅胶基质(低孔体积)的用三功能基硅烷较好。一些生产商会生产专门用于反相色谱的氰基键合相。
对于许多反相填料,要进行二次键合以覆盖硅胶表面未被反应的硅醇基。通常使用小分子硅烷,如三甲基氯基硅烷(TMCS),以便获得最大的覆盖率。这个步骤称为封端(end capped)。在反相色谱中,封端用于多数的键合相;用在正相或其他色谱的键合相一般不用封端。没有封端的反相色谱填料通常比封端的有复杂多样的选择性。但是,碱性物质在不封端的填料上,容易产生拖尾。三甲基硅烷基(封端基团)在酸性条件下容易水解。因此,对于不同的被分析物要按实际情况选择封端或者不封端的填料,封端的填料也不能在pH<2的条件下使用。
四、色谱分离模式:正相、反相、离子交换、离子抑制、亲水作用等。
正相色谱是色谱的经典形式,使用极性固定相和非极性流动相。洗脱物通过其极性基团和固定相上的极性基团作用被保留。这种应用,经典的是使用未键合的硅胶和氧化铝,但现在使用的极性键合相有以下优点:键合相平衡快,对流动相中微量的水不敏感,和产生不同的选择性。二醇基键合相比纯硅胶极性小,平衡速度快;氰基键合相是保留能力最小的正相吸附剂;氨基键合相适宜分离芳香族碳氢化合物
反相色谱已成为最流行的色谱分离模式。反相色谱中,固定相非极性,流动相极性。典型的流动相一般是水或水系缓冲液与甲醇、乙腈或四氢呋喃的混合物。典型的固定相是用脂肪烃硅完化的硅胶键合相,其它用于反相色谱的基质有石墨化碳和苯乙烯-二乙烯苯基质。反相色谱的性能还受残留的硅醇基的活性的影响。硅醇基与洗脱物的极性基团作用。因此,根据硅醇基的活性不同,填料显示出不同的选择性。而且,常能观察到碱性物质在硅醇基活性高的填料上产生拖尾峰。修饰硅醇基活性的一个办法是封端,即用硅烷化试剂把硅醇基转变成三甲基甲硅烷基基团。不过,即使是作了封端,基质表面的硅醇基密度还是比键合配基的密度大。硅醇基的活性也和硅胶的预处理(基质灭活)、硅胶纯度有关。碱性分析物的色谱分析推荐使用高纯度硅胶基质、充分封端的键合相。未封端的填料在许多应用中有可以获得不同选择性的优点。
使用带有离子电荷的固定相,使根据洗脱物电荷进行分离成为可能。对于硅胶基质的离子交换填料,离子基团通过标准的硅烷化技术键合到硅胶表面。对于聚合物基质的离子交换填料,离子交换基团分布于交联聚合物的整体(through the matrix)。有四种离子交换填料:强/弱阳离子交换填料和强/弱离子交换填料。弱离子交换填料的特征是电量与pH值有函数关系。以羧酸基为功能基的离子交换剂是弱阳离子交换剂的代表。弱阴离子交换剂由一级、二级、三级铵为功能基。大部分强离子交换剂的电荷与pH值无关。四级铵形成强阴离子交换剂,而磺酸基构成了强阳离子交换剂。所有这些离子交换基团都可以在聚合物基质上见到,主要用于分离生物大分子。除了弱阳离子基团外,其它功能基都可以键合到硅胶上。
离子抑制(离子对)色谱广泛用于在低pH下分析洗脱液中的有机酸。它只是反相色谱的一个分支。特殊的聚合物固定相适用于这种应用,因为耐酸碱范围大。亲水作用色谱是正相色谱扩展到水系洗脱液。用极性固定相配合水-有机流动相。与反相色谱相反,保留随有机相的增加而增加。这种应用多用胺丙基键合相作固定相。当然,硅胶本身,二醇类或其他极性固定相也可以用。通常应用胺丙基固定相来分离碳水化合物。专门设计用于这种应用的柱子称为糖柱。
五、填装
有了好的高效色谱柱填料,还要有办法把它很好的填装到优质的不锈钢管才行。装柱是把填料分散到液体中形成匀浆后,通过特殊的高压泵泵入钢管中的。使用的泵通常耐10000PSI以上的压力。至于不锈钢管完美几何形态的管腔和优质的材料也是很重要的。
六、柱子长度和内径
已经说过,填料粒度小,柱子就要做的短,因为压力太大颗粒和机器都受不了。3微米的填料一般装到10厘米就是极限了,5微米可以装到20厘米。较窄的孔径,可以增加柱效,它会影响范氏方程中的涡流扩散,但是同时它会增大柱压、减少载样量,一般的内径是2.1毫米到4.6毫米。
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第3楼2012/03/15
70年代采用硅胶表面键合技术, 对硅胶微粒表面进行修饰---硅烷化, 使得硅胶表面带有不同的功能团, 以适应不同的分离需要。据统计, 目前在色谱填料中, 键合相约占78%(其中C18占反相色谱的72%), 硅胶约占10%)。
A、基质:200~300m2/g的硅胶;聚合物, 如聚苯乙烯和聚乙烯醇胶等。
B、种类
烷基:C1、C2、C3、C4、C6、C8、C12、C16、C18、C22等反相柱;
苯基:C6H5-, 含有 - 相互作用;
氰基:-(CH2)3-CN, 带有给电子作用、羟基的氢键作用;正相、反相均可。
氨基:-(CH2)3-NH2, 弱阴离子型键合相, 可用于糖分析。
其它极性键合相还有:二醇基Lichrosorb DIOL;硝基Nucleosil-NO2;二甲胺基Nucleosil-NMe2等。
C、键合层(单层和聚合物)
氨基柱的键合官能团氨丙基要比C18,C8柱的键合官能团C18,C8要容易水解,所以首先要做好其使用寿命稍逊的心理准备,特别是当你的使用条件是反相条件下时。反相条件下使用时,要特别注意控制PH值范围,PH值越低越有发生水解的危险,流动相中水的比例越高当然也越有发生水解的危险。所以,在使用后以及准备长时间放置该柱时,必要的清洗和将氨基柱保存于纯的有机溶剂中是很好的保养措施。有一种情况是,当使用氨基柱进行酸性物质如果汁的分析时(分析其中的糖份),酸性物质的存在意味着质子的存在,可能会使略带负电荷的氨基官能团质子化,导致使用一段时间后对于某些类的分析物保留性质有所改变或表现在柱效下降。这时,Kromasil专家所给的建议是:用5-10倍的柱体积的含0.5-1.0%NH3的50-50乙腈-水溶液冲洗该柱(冲洗后当然要再用不含碱的流动相洗去多余氨),之后再进行分析这类酸性分析物时建议在流动相中略微添加少许氨如0.1%。
18烷基硅胶键合柱是在硅羟基上键合18个直链碳的辛烷基是键合8个碳的18个碳的C18的疏水性更强,非极性更强就分离效果来说,18烷基的分离效果更好,但是8烷基的孔径更大适于较大分子的分离C18的价格更高些,C8的在制备分离中应用的多些~~~~在C18上能分开的物质,在C8上未必分得开~~~~
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第4楼2012/03/15
已经知道下面三根柱子键合相分别是C14, C8, Phenyl
Agilent Zorbax Bonus-RP
Agilent Zorbax SB-C8
HiChrom ACT Ace Phenyl (3μm, 4.6×75 mm)
相请教各位大侠有没有办法知道键合相的具体结构,比如Phenyl通过什么基团连接到SiOH上
是缩水反应,就是硅胶的硅羟基和键合相的硅羟基脱水而键合在一起。下面是C18,氨基柱,氰基柱,二醇基柱的键合结构图,苯基柱无非是键合相的硅上接了一个带苯的基团,然后去和硅胶脱水聚合 ,反应条件,键合相的结构,比例,我想厂家要么在说明书上说,要么就保密了!呵呵!
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第5楼2012/03/15
:“反相”和“正相”的概念是液相色谱法早期提出的概念,当时键合相色谱柱尚未出现,固定相被涂覆在载体表面,极易流失,为此科学家对流动相使用给出了合理的建议:流动相极性与固定液极性应具有较大差别,以减少固定液流失。固定相极性弱于流动相时的液相色谱法被称为反相色谱法,固定相极性强于流动相时的液相色谱法被称为正相色谱法。尽管目前键合相色谱柱已成为主流,但这一概念在色谱方法开发、预测出峰顺序等方面具有重要意义。
由上面的介绍可知具体的色谱方法、色谱柱属于正相还是反相不仅取决于固定相极性,同时还取决于流动相极性。C18(硅胶键合十八烷基硅烷)、C8(硅胶键合辛基硅烷)、PH(硅胶键合苯基硅烷)等色谱柱,由于固定相极性极低,比目前已知的任何流动相的极性都要低,因而是标准的反相柱;Silica(硅胶)、NH2(硅胶键合氨丙基硅烷)具有较高的极性,主要用于分离带有极性基团的化合物,所用流动相的极性通常低于这些固定相,因而是标准的正相柱。CN(硅胶键合腈丙基)的极性适中,当流动相极性超过CN时,它属于反相柱,反之则是正相柱。
键合相色谱法是由液-液色谱法即分配色谱发展起来的。键合相色谱法将固定相共价结合在载体颗粒上,克服了分配色谱中由于固定相在流动中有微量溶解,及流动相通过色谱柱时的机械冲击,固定相不断损失,色谱柱的性质逐渐改变等缺点。键合相色谱法可分为正常相色谱法和反相色谱法。
1.正常相色谱法
在正常相色谱法中共价结合到载体上的基团都是极性基团,如一级氨基、氰基、二醇基、二甲氨基和二氨基等。流动相溶剂是与吸附色谱中的流动相很相似的非极性溶剂,如庚烷、已烷及异辛烷等。由于固定相是极性,因此流动溶剂的极性越强,洗脱能力也越强,即极性大的溶剂是强溶剂。固定相与流动相的这种关系正好与液-固色谱法相同,称这种色谱法为正常相色谱法。尽管如此,正常相色谱法的分离原理主要根据化合物在固定相及流动相中分配系数的不同进行分离,它不适于分离几何异构体。
2.反相色谱法
在反相色谱法中共价结合到载体上的固定相是一些直链碳氢化合物,如正辛基等。流动相的极性比固定相的极性强。反相色谱法在高效液相色谱法中应用最广泛。 在反相色谱法中,使溶质滞留的主要作用是疏水作用,在高效液相色谱中又被称为疏溶剂作用。所谓疏水作用即当水中存在非极性溶质时,溶质分子之间的相互作用 、溶质分子与水分子之间的相互作用远小于水分子之间的相互作用, 因此溶质分子从水中被“挤”了出去。可见反相色谱中疏水性越强的化合物越容易从流动相中挤出去,在色谱柱中滞留时间也长,所以反相色谱法中不同的化合物根据它们的疏水特性得到分离。反相色谱法适于分离带有不同疏水基团的化合物,亦即非极性基团的化合物。此外,反相色谱法可用于分离带有不同极性基团的化合物。可以通过改变流动相的溶剂及其组成和pH,以影响溶质分子与流动相的相互作用,改变它们的滞留行为。另外,反相色谱中水的流动相中占的比例伸缩性很大,可以/从0-100%,从而使反相色谱可用于水溶性、脂溶性化合物的分离。反相色谱法中的固定相是被共价结合到硅胶载体上的直链饱和和烷烃,其链的长短不同,最长的是十八烷基,这也是使用得最多的固定相。直链饱和烷烃疏水特性随着碳氢链的长度而增加,在反相色谱柱中溶质由于疏水作用而滞留的时间也将随着碳氢链的长度而增加。在一般情况下这意味着用碳氢链长的反相色谱柱能得到较好的分辩率,在多数情况下是依靠反复来选择色谱柱。由于反相色谱法的固定相是疏水的碳氢化合物,溶质与固定相之间的作用主要是非极性相互作用,或者说疏水相互作用,因此溶剂的强度随着极性降低而增加。水是极性最强的溶剂,也是反相色谱中最弱的溶剂。在反相色谱中常常用和基础溶剂,向其中加入不同浓度的、可以与水混溶的有机溶剂,以得到不同强度的流动相,这些有机溶剂称为修饰剂。反相色谱中最常用的有机溶剂有甲醇和乙腈,此外,乙醇、四氢呋喃、异丙醇及二氧六环也常被用作修饰剂。
在生化分析中,反相色谱的应用极广。可用于①氨基酸和多肽的分析;②蛋白质的分离;③碱基,核酸和核酸酶的分析;④甾体化合物的分析;⑤以及其他如几茶酚胺类,组胺,糖及维生素的分离。
省部重点实验室
第6楼2012/03/15
化学键合固定相:
将固定液机械的涂在担体表面上构成的这种固定相,在实际使用时存在不少缺点,20世纪60年末发展起来了一种新型的固定相---化学键合固定相。
即用化学反应的方法通过化学键把有机分子结合到担体表面。根据在硅胶表面 (具有≡Si-OH基团) 的化学反应不同,键合固定相可分为:硅氧碳键型 ( ≡ Si-O-C ) ;硅氧硅碳键型 (≡Si-O-Si-C ) 硅碳键型(≡Si-C)和硅氮键型(≡Si-N)四种类型。
省部重点实验室
第7楼2012/03/15
简介
天天想你
第8楼2012/03/15
哈哈 楼主真是一个大宝库啊 什么都有 就看你要什么
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