液相色譜保護柱的性能關(guān)系很多因素,基質(zhì)或者說擔體、載體的化學性質(zhì)、鍵合相(固定液)的化學性質(zhì)、填料形狀大小粒度分布、碳量和鍵合度等。 色譜柱填料可以由基質(zhì)直接構(gòu)成,如硅膠、氧化鋁、高交聯(lián)度的苯乙烯-二乙烯苯或者甲基丙烯酸酯等;也可以在這些基質(zhì)的基礎(chǔ)上涂布或化學鍵合固定液來構(gòu)成,如:經(jīng)典的各種ODS柱、氨基柱、氰基柱等。
主要基質(zhì)的特點:
a.硅膠
硅膠是陶瓷性質(zhì)的無機物基質(zhì),剛性大,不易變形。
化學性質(zhì)較穩(wěn)定,但對于水溶液尤其堿性水溶液仍然是不穩(wěn)定的,即使表面經(jīng)過良好的化學鍵合,覆蓋了固定液,還是要注意水、堿性溶液、酸性溶液對硅膠的溶解作用,基質(zhì)或者說是柱床(packed bed)溶解對色譜柱的影響是致命的。
以硅膠為基質(zhì)的填料構(gòu)成了目前絕大多數(shù)的色譜柱填料。純硅膠填料適宜分離溶于有機溶劑的極性、弱極性的非強離解型的化合物,硅膠也可以做凝膠色譜但柱效較低。
硅膠基質(zhì)鍵合固定相的高壓液相填料,有其他填料無法比較的高分離效能。
b.二氧化鋁
二氧化鋁和硅膠相似,但對水溶液、酸性堿性水溶液溶液更加不穩(wěn)定。所以,極少用作鍵合固定相的基質(zhì),也是適宜分離溶于有機溶劑的極性、弱極性的非強離解型的化合物,尤其是分離芳香族碳氫化合物。酸性易離解的化合物容易在二氧化鋁上形成死吸附。另外,氧化鋁分離幾何異構(gòu)體能力優(yōu)于硅膠。
c.聚合物填料
聚合物基質(zhì)受壓會變形,壓力限度低但pH使用范圍寬。苯乙烯-二乙烯苯基質(zhì)疏水性強,使用任何流動相,在整個pH范圍內(nèi)穩(wěn)定,可以用強酸、強堿來清洗色譜柱。甲基丙烯酸酯基質(zhì)比苯乙烯-二乙烯苯疏水性更強,但可以通過適當?shù)墓δ芑揎椬兂捎H水性的。
由于不耐壓、有溶脹性,所以聚合物填料適宜用于大分子像蛋白質(zhì)或合成的高聚物,另外還可以制成分子排阻、離子交換柱。近年發(fā)展迅速的大孔樹脂,實際上主體就是苯乙烯-二乙烯苯聚合物或類似的合成高聚物。