目前HPLC分析中常用的幾種形態的固定相如圖1所示,主要包括全多孔微球、薄売型微球、灌流色譜固定相和整體材料,其中由于全多孔微球固定相具有能夠很好地兼顧柱效、樣品容量、使用壽命等眾多理想的性質,應用最為普遍。
圖1 HPLC的微粒類型(a)全多孔微球;(b)薄殼型微球;(c)灌流色譜固定相;(d)整體材料
綜合考慮柱效、反壓和壽命等方面的因素,在分析型HPLC中約5μm粒徑的固定相應用最為廣泛,1.5~3μm的多孔或無孔微粒在快速分離中顯示出較為明顯的優勢。粒度分布范圍越窄,填充色譜柱床的穩定性越好、柱效越高、壓力降越小,一般要求粒度分布范圍不超過平均值的±50%。對小分子的分離,固定相的孔徑在7~12nm、表面積在150~400m2/g的范圍比較適合;對分子量大于10000Da甚至更大分子的分離,需要采用孔徑大于15nm的微粒,以使溶質能夠進入到微孔結構內部的活性表面,達到更好的分離效果。近年來,隨著超高壓液相色譜儀器的商品化,亞-2μm色譜固定相得到更多的應用。表2中給出了不同性質固定相微粒的應用特性。
表2 不同性質的固定相微粒的應用特性
特性 | 用途 |
5μm全多孔微粒 | 大多數分離 |
3μm全多孔微粒 | 快速分離 |
1.5μm薄殼型微粒 | 極快速分離(尤其是大分子) |
+50%(均值的)粒度分布 | 穩定、重現、高柱效柱、柱壓低 |
7~12nm孔徑,150~400m2/g(小孔) | 小分子分離 |
15~100nm孔徑,10~150m2/g(大孔) | 大分子分離 |