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高效液相色谱仪的化学键合固定相

2021年08月12日 内江机械设备网

高效液相色谱仪的化学键合固定相

高效液相色谱仪的化学键合固定相是将有机官能团通过化学反应共价键合到硅胶表面的游离羟基上而形成的固定相,其突出特点是耐溶剂冲洗,可以通过改变键合相有机官能团的类型来改变分离选择性。一、键合相性质:目前,键合相广泛采用微粒多孔硅胶为基质,用烷烃二甲基氯硅烷或烷氧基硅烷与硅胶表面的游离硅醇基反应形成Si-O-Si-C键型的单分子膜而制成。硅胶表面的硅醇基密度约为5个/nm2,由于空间位阻效应,不可能将较大的有机官能团键合到全部硅醇基上,及其它因素的影响,使得约有40%~50%的硅醇基未反应。残余的硅醇基对键合相的性能影响很大,特别是对非极性键合相,可以减小键合相表面的疏水性,对极性溶质(特别是碱性化合物)会产生次级化学吸附,使溶质在两相之间的平衡速度减慢,降低键合相的稳定性,使碱性组分的峰形拖尾,从而使保留复杂化。为尽量减少残余醇基,一般在键合反应后用三甲基氯硅烷(TMCS)等进行钝化处理(称为封端、封尾或封顶),以提高键合相的稳定性。另一方面,有些ODS填料是不封尾的,以使其与水系流动相有更好的湿润性能。由于不同生产厂家所用的硅胶、硅烷化试剂和反应条件不同,具有相同键合基团的键合相表面有机官能团的键合量往往差别很大,性能往差别很大。键合相的键合量常用含碳量(C%)或覆盖度表示。所谓覆盖度是指参与反应的硅醇基数目占硅胶表面硅醇基总数的比例。pH值对以硅胶为基质的键合相的稳定性影响很大。一般来说,硅胶键合相应在pH = 2~8的介质中使用。二、键合相种类:键合相按键合官能团的极性可分为极性键合相和非极性键合相。1、极性键合相:常用的极性键合相有氰基键合相(-CN)、氨基键合相(-NH2)和二醇基键合相等。极性键合相常用作正相色谱,样品在极性键合相上的分离主要是基于极性键合基团与溶质分子之间的氢键作用,极性强的组分保留值较大。极性键合相有时也可作反相色谱的固定相。2、非极性键合相:常用的非极性键合相有烷基键合相(C1~C18)、苯基键合相和苯甲基键合相等,其中C18键合相应用较广。非极性键合相的烷基链长对样品容量、溶质保留值和分离选择性都有影响。一般来说,样品容量随烷基链长增加而增大,长链烷基可使溶质保留值增大,常常可改善分离选择性。短链烷基键合相具有较高的覆盖度,分离极性化合物时可得到对称性较好的色谱峰。苯基键合相与短链烷基键合相的性质相似。C18键合相的稳定性较高。这是由于长的烷基链对硅胶基质有保护作用,但C18基团空间体积较大,使有效孔径变小,分离大分子化合物时柱效较低。三、固定相选择:1、分离中等极性和极性较强的化合物,可选择极性键合相。氰基键合相对双键异构体或含双键数不等的环状化合物的分离有较好的选择性。氨基键合相具有较强的氢键结合能力,对某些多官能团化合物如甾体和强心甙等有较好的分离能力。氨基键合相上的氨基能与糖类分子中的羟基产生选择性相互作用,被广泛用于糖类的分离,但不能用于羰基化合物如甾酮和还原糖等分离,因为它们之间会发生反应生成Schiff碱。二醇基键合相适用于有机酸、甾体和蛋白质的分离。2、分离非极性和极性较弱的化合物,可选择非极性键合相。利用特殊的反相色谱技术如反相离子抑制和反相离子对色谱等,非极性键合相也可以分离离子型或可离子化的化合物。C18是应用较为广泛的非极性键合相,对各种类型的化合物都有很强的适应能力。短链烷基键合相适用于极性化合物的分离。苯基键合相适用于芳香化合物的分离。

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