目前HPLC分析中常用的几种形态的固定相如图1所示,主要包括全多孔微球、薄売型微球、灌流色谱固定相和整体材料,其中由于全多孔微球固定相具有能够很好地兼顾柱效、样品容量、使用寿命等众多理想的性质,应用最为普遍。图1 HPLC的微粒类型(a)全多孔微球;(b)薄壳型微球;(c)灌流色谱固定相;(d)整体材料
综合考虑柱效、反压和寿命等方面的因素,在分析型HPLC中约5μm粒径的固定相应用最为广泛,1.5~3μm的多孔或无孔微粒在快速分离中显示出较为明显的优势。粒度分布范围越窄,填充色谱柱床的稳定性越好、柱效越高、压力降越小,一般要求粒度分布范围不超过平均值的±50%。对小分子的分离,固定相的孔径在7~12nm、表面积在150~400m2/g的范围比较适合;对分子量大于10000Da甚至更大分子的分离,需要采用孔径大于15nm的微粒,以使溶质能够进入到微孔结构内部的活性表面,达到更好的分离效果。近年来,随着超高压液相色谱仪器的商品化,亚-2μm色谱固定相得到更多的应用。表2中给出了不同性质固定相微粒的应用特性。
表2 不同性质的固定相微粒的应用特性
特性 | 用途 |
5μm全多孔微粒 | 大多数分离 |
3μm全多孔微粒 | 快速分离 |
1.5μm薄壳型微粒 | 极快速分离(尤其是大分子) |
+50%(均值的)粒度分布 | 稳定、重现、高柱效柱、柱压低 |
7~12nm孔径,150~400m2/g(小孔) | 小分子分离 |
15~100nm孔径,10~150m2/g(大孔) | 大分子分离 |