实验分析方法--硅胶基质反相色谱固定相

反相高效液相色谱中使用的固定相大多是各种烃基硅烷的化学键合硅胶。烷基链长可以是C₂、C₄、C₆、C₈、C₁₆、C₁₈和C₂等,最常用的是C₁₈(又称ODS),即十八烷基硅烷键合硅胶。键合烷基的链长对键合相的样品负荷量、溶质的容量因子及其选择性有不同的影响,当烷基键合相表面浓度(mol/m²)相同时,随着烷基链长增加,碳含量成比例增加,溶质保留值增加。

199年, 某公司采用带有二丁基或异丙基等较大基团的卤代硅烷代替甲基鹵代烷进行表面硅烷化制备键合固定相,被称作SB技术。由于位阻效应,较大的疏水基团从空间上起到了保护硅胶表面的作用,可明显降低硅胶的水解作用,减少键合相的流失,固定相稳定使用pH值上限达到9.0以上。SB技术解决了C₈、CN和Ph固定相,特别是CN固定相的稳定性问题。

有些硅烷键合相(如C₈、C₁₈)的生产厂家采用被称为“封尾”( endcapping)的工艺,使硅胶担体表面完全反应(硅烷化)。封尾包括键合固定相与小分子硅烷进行的后续反应,如三甲基氯硅烷、二甲基二氯硅烷或(不经常的)六甲基二硅氮烷。这种方法通过反应掉一些残余硅羟基,增加担体的覆盖率,以尽量减少与溶质发生不良作用。然而,封尾也并不能完全克服酸性硅胶担体的缺点,并且这些小分子的封尾基团在低pH值反相色谱的分离中极易从固定相上水解下来,使其在pH<3时抗干扰、耐用性不强,封尾的色谱柱在中等与高pH值(pH=6~9)时更稳定。

改变键合基团的性质,如在烷基键合相中引入极性基团掩蔽残留硅羟基,利用碱稳定的金属氧化物如ZrO₂、TiO₂、MgO等涂覆SiO₂表面也能够提高固定相的稳定性,使其适用于更多的领域。此外,使用保护柱也可以对分析柱起到一定的保护作用。