色譜儀色譜柱概述（四）

①氯硅烷類：三苯基氯硅烷、二苯基氯硅烷和六甲基二硅烷等。

②硅氨烷類：六甲基二硅氨烷、二苯基四甲基硅氨烷和四苯基二甲基硅氨烷等。

六甲基二硅氨烷是空間障礙最小的硅烷化試劑，它在玻璃表面形成非極性的甲基硅氧烷基團，適用于涂漬聚二甲基硅氧烷類固定液。

二苯基四甲基硅氨烷在玻璃表面引入苯基，適用于涂漬含苯基量不高的苯基甲基聚硅氧烷類固定液（如OV－61）。

四苯基二甲基硅氨烷適用于涂漬苯基含量小于50%的苯基甲基聚硅氧烷類固定液（如從OV－61至OV－17）。

③硅氧烷類：八甲基環四硅氧烷、三苯基三甲基環三硅氧烷、八苯基三甲基環四硅氧烷和二氰丙基六甲基環四硅氧烷等。

八甲基環四硅氧烷是使用最多的硅烷化試劑。將八甲基環四硅氧烷（20%）制備在正戊烷中，以動態法涂漬，移動速度為2cm/s，封口并用鋁箔把毛細管柱包住，在400℃下保持4h后用正戊烷沖洗。用八甲基環四硅氧烷處理過的毛細管柱適用于涂漬非極性固定液。

三苯基三甲基環三硅氧烷適用于涂漬中等極性固定液。以二氯甲烷作溶劑，用三苯基三甲基環三硅氧烷和二苯基四甲基硅氨烷等體積混合液處理的玻璃毛細管柱，涂漬OV－1701－OH可得到很好的去活效果。

八苯基三甲基環四硅氧烷適用于涂漬中等極性固定液。將八苯基三甲基環四硅氧烷制成二氯甲烷的飽和溶液，以2～4cm/s流速動態法涂漬在石英玻璃毛細管柱中，把柱兩端接到真空系統上，抽空0.5h后封住，在400℃下加熱16h，用三倍柱體積的二氯甲烷洗滌毛細管柱，然后采用靜態法涂漬OV－17或Dixil400，效果十分令人滿意。

二氰丙基六甲基環四硅氧烷是含氫基（如OV－225和Silar10C等）固定液的去活試劑。去活方法是把經瀝取的毛細管柱以動態法涂漬20%的二氰丙基六甲基環四硅氧烷二氯甲烷溶液，用N₂趕凈溶劑后，在抽真空下將柱兩端封住，以5℃/min升溫至395℃保持1.5h。zui后慢慢冷卻至室溫，把柱的一端放入二氯甲烷中后打開，這樣有一部分二氯甲烷進入柱中并用此溶劑在N₂流下洗滌柱子。

④聚甲基硅氧烷類：聚甲基氫基硅氧烷、含苯基聚甲基硅氧烷和二氰丙基甲基氫基硅氧烷等。

聚甲基氫基硅氧烷俗稱含氫硅油。硅烷化方法是將石英玻璃毛細管柱以動態或靜態法涂漬純液體的含氫硅油，用N₂吹5～10min后封住柱口，在恒溫箱中加熱至250～350℃，用約10倍柱體積的二氯甲烷洗滌柱子，最后在280℃老化30min。含氫硅油更適用于石英玻璃毛細管柱的去活，在250～350℃較低的溫度下進行去活反應克服了在高溫下硅烷化石英玻璃柱外涂層聚酰亞胺被氧化的問題。用這種試劑處理的柱子只適用于涂漬非極性固定液。

含苯基聚甲基硅氧烷的去活試劑有芐基二甲基硅烷、二苯基甲基硅烷、1，1，1－三苯基甲基硅烷和高分子量的含苯基聚甲基氫基硅氧烷。使用這四種去活試劑處理石英玻璃毛細管柱不僅可以去活，而且可以使柱表面具有適合于涂漬極性固定液的濕潤性。使用這幾種試劑的去活方法是將5%～10%的聚苯基甲基氫基硅氧烷甲苯溶液以動態法涂漬到毛細管柱中，用Ar吹柱子10h以除去溶劑，將柱兩端封住。注意不要讓空氣進入柱中。zui后在300℃下去活10h。

二氰丙基甲基氫基硅氧烷處理石英玻璃毛細管柱的基本步驟同上，不同的是去活在250℃下保持10h，即可得到滿意的效果。

五、毛細管柱固定液的涂漬：

毛細管柱固定液的涂漬方法有靜態法、動態法和交聯鍵合法。

1、靜態法：

操作時，把固定液的稀溶液（0.2%～2%）用真空泵吸入毛細管柱中，一端封口，從另一端抽真空，在低于溶劑沸點10～15℃的恒溫條件下使溶劑慢慢蒸發，這樣在柱內壁上留下一層薄薄的液膜。靜態法涂漬中，毛細管口的密封是關鍵問題，溶劑與封口的交界面不能有氣泡，否則將會把柱內的部分或全部涂漬固定液帶出柱外。

為了縮短涂漬時間，選用溶劑時除了考慮對固定液的溶解性外，還應盡量選用揮發性強的。如一支長20m、內徑0.3mm的毛細管柱在室溫下蒸發，若用二氯甲烷作溶劑需要15h，而選用戊烷只需要8h。

為了加快溶劑的揮發速度，建立了所謂自由逸出靜態法涂漬，即在高于溶劑沸點75℃或80℃的恒溫條件下進行，不需抽真空，使溶劑自由揮發。蒸發溶劑時，在毛細管柱尾接上一根緩沖柱以增加阻力。

靜態法涂漬重現性好，柱效高，液膜厚度能準確計算，適用于表面張力較大或粘稠的固定液，但不適用于粘度低的固定液。

2、動態法：

動態法涂漬固定液是用高壓惰性氣體推動固定液溶液通過毛細管柱，在柱內壁上留下一層液膜。

固定液的濃度一般10%～20%，根據固定液粘度和極性不同選擇二氯甲烷或丙酮作溶劑。操作時，在毛細管柱尾接上一根與柱內徑相同、長度約10m的緩沖柱，以免溶液走到柱尾時速度發生變化。將緩沖柱的另一端插入固定液溶液中，用高壓N₂在嚴格控制流速條件下將固定液壓人毛細管柱內。當溶液到達柱體積的1/5～1/10時，將插入固定液溶液中的毛細管柱拉起離開液面，用N₂推動溶液的液柱向前移動，速度為2～6cm/s，不得超過10cm/s。涂完后毛細管柱繼續通N₂3～4h，以完全除去溶劑。

動態法涂漬速度快，但常得不到均勻的液膜，重復性較差，柱效比靜態法低。

3、交聯鍵合法：

毛細管柱的交聯鍵合是指將涂漬在毛細管柱內表面的固定液通過分子間的共價連接（交聯），或與毛細管柱內表面連接（鍵合），使液膜穩定性得到提高的制備技術。交聯鍵合可通過固定液的縮合或固定液柱壁上的硅醇基反應形成Si－O－Si鍵，或聚硅氧烷上的甲基或乙烯基經引發劑引發產生Si－C－C－Si（即碳與碳間形成鍵）反應來實現。

（1）加熱縮合法：

1）原理：涂漬在毛細管柱內表面的端羥基固定液在加熱過程中與玻璃表面的硅醇基產生縮合鍵合而實現交聯固化。

2）方法：將含有一定數量交聯劑的端羥基固定液涂漬在毛細管柱上后，用N₂吹5min，然后把柱兩端封住，在恒溫箱中60℃保持1h，打開柱兩端并將柱子裝在色譜儀上，在約0.4bar壓力下通H₂沖洗，以1℃/min速度升至280℃保持6h，即可完成交聯固化。這種交聯固化可形成大分子網狀結構，可提高柱子的熱穩定性。例如非極性固定液通過甲基三乙基硅氧烷的縮合固化，可使柱子使用溫度提高到380～390℃。

3）常用交換劑：甲基三甲基硅氧烷、二甲基二甲氧基硅氧烷和氰丙基三乙氧基硅氧烷。

4）應用：適用于端羥基固定液，能得到熱穩定性和惰性都很好的毛細管柱。

（2）原位自由基引發法：

1）原理：主要是通過不同自由基母體，如過氧化合物、偶氮化合物、臭氧和γ幅射誘導等產生的自由基與聚合物鏈形成Si－C－C－Si鏈段交聯結構。

2）方法：將引發劑按一定比例與固定液混合配成涂漬液，按靜態法或動態法涂漬毛細管柱，將柱兩端封住后放在色譜儀柱溫箱內以41℃/min速度升至適當溫度，保持一定時間進行交聯固化。

對液體引發劑的交聯方法是先按常規方法涂漬毛細管柱，涂好后將N₂通入引發劑液體，把引發劑蒸氣帶入毛細管柱約2h，然后按與上述相同的條件交聯。對蒸氣壓較低的液體引發劑可直接加到固定液中。

3）常用引發劑：

①過氧化物引發劑：過氧化苯甲酰、過氧化二異丙苯、過氧化叔丁基和過氧化2，4－二氯苯甲酰。

過氧化苯甲酰和過氧化2，4－二氯苯甲酰都很活潑，可在較低的溫度下進行交聯。缺點是會產生極性強的分解產物，改變固定液極性，在甲基聚硅氧烷固定液中溶解度小，容易引起交聯后的液膜不均勻。過氧化2，4－二氯苯甲酰的分解溫度比過氧化苯甲酰低，是值得推薦的引發劑。

過氧化二異丙苯和過氧化叔丁基分解溫度高，反應活性小。但它們的分解產物為中性，對固定液和柱極性影響不大。

②偶氮化合物引發劑：偶氮叔丁烷、偶氮叔辛烷、偶氮異丁氰和偶氮叔十二烷。

多種極性和非極性固定液都可由偶氮引發交聯，對固定液不會發生氧化，副產物對柱極性沒有影響。

效果最好的是偶氮叔丁烷和偶氮叔辛烷。

③臭氧引發劑：

對OV－1、SE－33、SE－54和OV－215等固定液只需室溫即可交聯固化，對SE－30、OV－1701、SE－52和甲基氰丙基聚硅氧烷等固定液需在50～150℃交聯。

適用于中等極性和非極性固定液的引發交聯，也適用于含有甲苯基或乙烯基固定液的引發交聯。但由于臭氧要滲透到固定液中才能引發交聯，適用于薄膜毛細管柱的交聯。為減少柱子浪費，柱子可先經過評價，選質量好的再通臭氧交聯。這種方法重復性好，設備簡單，無殘留副產物。

4）應用：是廣為應用的一類交聯方法。

（3）交聯鍵合法特點：

1）增大粘度，減小柱流失，提高毛細管柱使用溫度，使原來線性的固定液分子變成網狀結構。制備好后，用溶劑把未交聯的低分子物質洗去，提高了固定液的熱穩定性。

2）抗溶劑沖洗，有利于毛細管柱內污染物的清除。

3）防止固定液在毛細管柱中脫落，允許注入大體積稀溶液，不會造成柱超載。

4）固定液交聯形成的網狀結構阻止固定液熱重排。

六、毛細管柱的老化：

毛細管柱的老化方法與填充柱相同。