1.硅膠基質反相色譜固定相
反相高效液相色譜中使用的固定相大多是各種烴基硅烷的化學鍵合硅膠。烷基鏈長可以是C2、C4、C6、C8、C16、C18和C2等,最常用的是C18(又稱ODS),即十八烷基硅烷鍵合硅膠。鍵合烷基的鏈長對鍵合相的樣品負荷量、溶質的容量因子及其選擇性有不同的影響,當烷基鍵合相表面濃度(mol/m2)相同時,隨著烷基鏈長增加,碳含量成比例增加,溶質保留值增加。
199年, 某公司采用帶有二丁基或異丙基等較大基團的鹵代硅烷代替甲基鹵代烷進行表面硅烷化制備鍵合固定相,被稱作SB技術。由于位阻效應,較大的疏水基團從空間上起到了保護硅膠表面的作用,可明顯降低硅膠的水解作用,減少鍵合相的流失,固定相穩定使用pH值上限達到9.0以上。SB技術解決了C8、CN和Ph固定相,特別是CN固定相的穩定性問題。
有些硅烷鍵合相(如C8、C18)的生產廠家采用被稱為“封尾”( endcapping)的工藝,使硅膠擔體表面完全反應(硅烷化)。封尾包括鍵合固定相與小分子硅烷進行的后續反應,如三甲基氯硅烷、二甲基二氯硅烷或(不經常的)六甲基二硅氮烷。這種方法通過反應掉一些殘余硅羥基,增加擔體的覆蓋率,以盡量減少與溶質發生不良作用。然而,封尾也并不能完全克服酸性硅膠擔體的缺點,并且這些小分子的封尾基團在低pH值反相色譜的分離中極易從固定相上水解下來,使其在pH<3時抗干擾、耐用性不強,封尾的色譜柱在中等與高pH值(pH=6~9)時更穩定。
改變鍵合基團的性質,如在烷基鍵合相中引入極性基團掩蔽殘留硅羥基,利用堿穩定的金屬氧化物如ZrO2、TiO2、MgO等涂覆SiO2表面也能夠提高固定相的穩定性,使其適用于更多的領域。此外,使用保護柱也可以對分析柱起到一定的保護作用。
2.高分子類型的反相色譜固定相
微球形交聯聚苯乙烯樹脂是目前使用較為廣泛的高分子基質反相色譜固定相,這種樹脂表面具有疏水特征,可以直接用作RPC固定相。另外,乙酸乙烯酯共聚物、帶有C18烷基側鏈的聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸的烷基酯化物、聚乙烯醇的酯化物、C18烷基鍵合的聚乙烯醇C18烷基衍生的交聯聚苯乙烯以及苯基或烷基衍生的羥基化聚醚樹脂等作為反相色譜固定相也有應用。
高分子類固定相可以在較寬的pH值(pH-2~12,甚至pH=1~14)范圍內使用,在典型反相色譜流動相條件下(乙腈-水或甲醇-水溶液),色譜性能類似于硅膠基質的烷基鍵合固定相。
3.強極性化合物分離反相色譜固定相
在較強極性化合物反相色譜分離中,由于流動相有機溶劑的比例相對較低,固定相表畫的烷基鏈會發生一定程度的收縮,使得化合物的保留時間不穩定或分離效果變差。 Waters公司采用三步反應制備了包埋氨基甲酸酯的C8、C10、C12、C14、C16和C18系列固定相, 其他公司等也采用低酸度的超純硅膠微球為基質,制備了二異丙基基團側鏈保護的包埋酰胺基團十四烷基鍵合固定相。極性基團的引入使得固定相的親水性明顯提高,能夠在純水作為流動相的條件下實現強極性化合物的分離,極性、離子型和強堿性化合物都能得到很好的分離。
4.全氟烷基鍵合固定相
近年來,有多家色譜公司制備了全氟代烷基鍵合硅膠色譜固定相。與傳統烷基鍵合硅膠固定相比較,鹵代化合物、芳香異構體和其他極性化合物的保留更強,洗脫順序也發生了改變。與碳氫鍵相比,碳氟鍵的極性更強,在烷基固定相中引入氟會引起溶質-固定相作用的明顯變化,使鹵代化合物或其他極性化合物的保留更強,分離選擇性也會發生變化。
碳氟的偶極作用和其較強的剛性結構導致的形狀選擇性使得全氟烷基鍵合固定相在分離含羥基、羧基、硝基和其他極性功能基化合物方面具有顯著優勢。功能基團在芳香環或其他剛性環上時選擇性優勢尤其明顯。全氟烷基鍵合固定相可以應用于表面活性劑分析、超臨界流體色譜、離子對分離等方面。