常用C18柱性能介绍

《常用C18柱性能介绍》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、大家好。我是资生堂先端科学事业推进部的城田•修。今天为大家讲解的第一个主题是“常用C18色谱柱不同特性及聚合物包被型色谱柱的介绍”。因为只要是能够溶解在溶剂中的物质都可以成为分析对象，所以液相色谱可以广泛应用在各个领域。液相色谱中使用C18柱的反相色谱法以生物体相关物质为分析对象，能够满足主要研究领域的需要，使用最为广泛。现在，市场上出售的C18柱品牌繁多，约有数百种。在此，向大家介绍多种C18柱共存的原因以及从中选择符合分析目的商品的一些技巧。此主题相关图片如下1-2.jpg：C18填料制法如下。将具有烷基链

2、的硅烷化剂与硅胶表面的硅醇基反应。因为使用了共价键和的方式将烷基链紧紧固定在硅胶表面，所以烷基链不会被流动相冲洗掉，作为色谱固定相稳定发挥着作用。这张图描述的C18填料的合成过程看似简单，但实际上固相与液相之间的反应比液相之间的反应更难控制。与一般化学品相比，对色谱填料再现性的要求也会高很多。如果实际使用的原料和反应条件稍有差别，最终产品的分离特性将会有很大改变。这种变化，随目的不同或者成为缺点，或者也可能成为优点。但是，如果不具有良好再现性，在实际应用中就不能被采用。这样，在市场上就出现了数百种具有不同分离选

3、择特性的C18色谱柱。此主题相关图片如下1-3.jpg：关于填料的合成进一步详细说明。市场上的商品大多分为两个步骤进行合成。首先，如刚才介绍的，将C18基团导入到硅胶表面。接下来进行第二步反应，将小分子试剂导入到第一步残留的硅醇基上，此过程被称为封尾。通过封尾，尽可能地减少原料硅胶的影响，确保与硅胶表面有较强相互作用的化合物的分离效果。另外，通过此步骤，能够比较容易的确保产品性能的再现性。不受原料硅胶自身特性影响，提供性能稳定的商品是厂家永恒的课题。另外，最近作为硅胶的替代物，含有机物的原料也在商品化并在出售，

4、但是，这样的原料还没有超过硅胶，大半的商品仍然是以硅胶为原料。此主题相关图片如下1-4.jpg：C18键合型填料差别化的主要原因如下。原料硅胶不仅在细孔径、粒径、表面积等几何学性质上有差别，而且其化学性质也有不同。关于这一点将在之后进一步说明。另外，与烷基反应的硅醇基也有一官能性，二官能性和三官能性之分。并且，随反应条件不同，产品的最终性质也会有显著差别。之前介绍的最终步骤中进行的封尾反应就有各种方法被报导。并且，最近杂化型硅胶商品也出现了。此主题相关图片如下1-5.jpg：硅胶表面存在的硅醇基分为孤立型、缔合

5、性和双生型三种形式。这三种形式硅醇基的分布情况随硅胶生产条件有明显不同。此主题相关图片如下1-6.jpg：通过测量29Si的固体核磁共振信号可以了解硅胶表面硅醇基的状态，但是，这种间接的数据无法预测最终产品具有怎样的分离特性，只有通过试制的产品来进行测试。此主题相关图片如下1-7.jpg：那么，该如何评价品目繁多的C18填料的性能呢？我们认为C18填料的性能主要表现为以下两个方面。第一方面，是在此列举的理论塔板数、压力、耐久性、再现性、保留能力、碱性及配位化合物的峰形。此外，仍然是比较新的概念，LC-MS上使用

6、时的背景噪音水平，也就是所谓的柱流失级别。这些指标可以对产品好坏进行定量评价，而且，也可以由此判断价格是否合理。第二方面是色谱柱是否符合目标分离的要求，可以说这是最重要的指标。为了进行判断，必须使用色谱柱来进行典型样品的实际分析。也不一定是高价高品质色谱柱就一定适用于目标物质的分析。接下来，通过实例对第一方面的更具客观性的指标进行说明。首先，来看看作为色谱柱最基本性能的理论塔板数。一般来说，通过测量中性物质的理论塔板数来进行比较。这里，按照幻灯片中所示条件测量萘的理论塔板数并对长度为5cm的色谱柱进行比较。此主

7、题相关图片如下1-9.jpg：这是资生堂卡赛帕克C18MG粒径分别为5μm和3μm的两款色谱柱的分析例。这两款色谱柱，除了粒径之外，其他参数完全相同，所以萘的保留时间相同。另外，3μm柱比5μm柱的理论塔板数增加约40%，但是作为代价，压力提高了两倍以上。因此，这两款色谱柱分别应用于不同的分析目的。这里，对压力进一步说明。即使LC设备的耐压性能足够，进行实际样品分析时，由于压力上升会影响色谱柱寿命，所以也要尽可能在低压力条件下进行分析。生物样品的连续分析，一旦压力开始上升，有时会在短时间达到设备和色谱柱的耐压极

8、限。如果设定为高压条件，很可能在分析初期就会出现这种情况。此主题相关图片如下1-10.jpg：接下来是其他公司某一系列色谱柱的分析例。分别是5μm、3.5μm和2.5μm三种粒径的色谱柱。如果观测各柱压力，会发现与5μm柱的压力比较，3μm柱的压力升高2.1倍，2.5μm柱的压力升高3.9倍，但是分离性能并没有随压力升高而相应改善。这被认为是由于各种粒径填料的粒径分布情况不同而引起的。