1、Waters中国有限公司培训中心液相色谱教程(四 )液相色谱柱基础知识Waters中国有限公司培训中心液相色谱柱基础知识(1)色谱柱及其填料2004 Waters Corporation高效液相色谱柱简介色谱柱是一根填满填料的管子柱管的材料(塑料,玻璃,不锈钢 )和 尺寸 (内 径,长短) 不尽相同管内的填料更是种类繁多,主要分为两大类硅胶基质聚合物基质色谱柱的性能主要取决于填料的性质和填充技术2004 Waters Corporation硅胶的结构硅氧氢 无定形的多孔基质 硅原子与氧原子彼此结合形成 “硅氧键 ” = (Si O Si)2004 Waters Corporation液相色谱填
2、料的合成(1)Tetraethoxysilane(TEOS)Polyethoxysilane(PEOS)传统硅胶颗粒基质合成步骤：1.合成硅胶基质2.键合配体(键合相)3.端基封口2004 Waters Corporation未键合的硅胶颗粒:孔表面注意: 表面硅醇基和微孔2004 Waters Corporation液相色谱填料的合成（2）键合相(配体) ：C18残留硅羟基端基封口基 团硅胶基质合成步骤：1.合成硅胶基质2.键合配体(键合相)3.端基封口2004 Waters Corporation不同硅胶的制作过程硅酸钠沉淀： (无定形颗粒 ) - Bondapak硅酸钠聚合成硅酸 (硅胶
3、 )，之后研磨成小颗粒“SolGel”1过程 : (球形颗粒 ) - Nova-Pak胶态硅球被熔融入色谱颗粒中“SilGel”1过程 :(球形颗粒 ) -Symmetry纯硅烷聚合形成色谱颗粒2004 Waters Corporation硅胶颗粒技术的沿革六十年代 薄膜无孔填料 (表面积很低 10,000125-200 (12.5-20 nm)3,000 10,00060 -130 (6 -13 nm) 3,000推荐使用的填料孔径被测物分子量 ( MW)孔占据大于 99%的 填 料表面Si-OH = 硅羟基（ Silanol）注意：孔径是分布值2004 Waters Corporation
4、硅胶的孔结构Si CH3H3CCH3OSiCCCCCCCCCCCCCCCCCCH3CCH3O25 “立体位阻 ”C18 键合并端基封口后还能看见什 么 ？ 硅羟基 ! 即使进行高 密 度键合，硅胶表面仍 将 残留约 50%硅羟 基 (SiOH)!封口基团2004 Waters Corporation对色谱柱填料的了解(六)硅胶的活性主要影响碱性化合物的保留行为： k生产硅胶时处理温度不同，硅胶活性也不同是选择性差异的主要来源硅胶的杂质含量重金属含量低，硅羟基活性小，拖尾减小是色谱柱质量好坏的重要标志2004 Waters Corporation对色谱柱填料的了解(七)填料的 pH稳定性硅胶填料
5、 pH： 2-8聚合物填料 pH： 2-12杂化硅胶填料 pH： 2-12pH值小于 2时键合相水解pH值大于 8时硅胶溶解1 2 3 4 5 6 7 8 9 pH硅 胶的溶 解曲线2004 Waters Corporation对色谱柱填料的了解(八)填料的热稳定性普通硅胶填料柱温 : 60聚合物填料 (高温 GPC)柱温 : 150杂化硅胶填料 (XTerra)柱温 : 902004 Waters Corporation色谱填料的热稳定性pH温度2004 Waters Corporation填料基质物理性质的影响填料基质的物理性质对色谱柱的影响平均孔径及其分布 :影响被分析样品的分子量，大孔
6、径的可分析高分子量样品平均孔体积及其分布 :影响同孔径含碳量 :影响化合物的保留时间，高含碳量保留时间长填料的端基封口 :主要影响碱性化合物的峰形，未封口会使碱性化合物拖尾硅胶的活性 :主要影响碱性化合物的保留行为： K，高活性的 K大硅胶的杂质含量 :更苛刻条件下的碱性化合物峰形2004 Waters Corporation液相色谱柱的分类从柱子类型上分 ：分配/吸附，离子交换，凝胶，亲合从柱体积及柱结构上分：内径： 2.1mm以下 (微径 柱 )、 3.9mm 7.8mm(分析柱 )、7.9mm 50mm（ 制备柱）长度： 5cm 60cm从柱体材料上分不锈钢（普 通 /可换柱芯 ）玻璃聚
7、合物（径 向 加压）、 PEEK2004 Waters Corporation色谱柱的规格内径检测的灵敏度样品的容量长度分离度，理论塔板数速度样品的容量检测的灵敏度2004 Waters CorporationWaters色谱柱的内径Waters 传统品牌的分析柱以 3.9mm内径为主，比一般分析柱 (4.6mm)细，因此：相对灵敏度高省溶剂，可用相对较低的流速同样的流速下，柱压较高 (高效柱尤为明显 )注意在用文献方法时转换流速 ,即 :降低流速 ,以保持线速度相同。2004 Waters Corporation色谱柱化学及外形与性能的关系液相色谱柱填 料 柱 管颗粒表面性质 颗粒度 长 度 内 径 材 料化学性质 k，分辨率机械因素 N寿命，柱效，速度，溶剂消耗
