色譜填料是填充在色譜柱中的具有納米孔道結(jié)構(gòu)的微球材料,粒徑在微米尺度范圍內(nèi),孔徑則以納米衡量,常規(guī)孔徑大小在5-200納米范圍內(nèi)。從結(jié)構(gòu)來看,它主要由基質(zhì)和官能團(tuán)兩部分組成,其中基質(zhì)決定了各種物理性能如機(jī)械強(qiáng)度、載量等,而官能團(tuán)則決定了分離模式和選擇性。其基本工作原理如下:
1.吸附與解吸過程:基于不同物質(zhì)與填料表面的相互作用力差異來實現(xiàn)分離。當(dāng)樣品隨流動相通過色譜柱時,各組分在固定相(填料)和流動相之間不斷進(jìn)行吸附、分配平衡。由于它們與填料的親和力不同,有的組分容易被吸附,在固定相中停留時間長;而有的組分則更傾向于留在流動相中,隨流動相快速移動,經(jīng)過多次這樣的平衡過程后,各組分得以依次流出色譜柱,從而達(dá)到分離目的。例如在液固色譜中,硅膠作為常見填料,其表面的硅羥基等極性基團(tuán)會對不同極性的化合物產(chǎn)生不同程度的吸附作用。
2.分子篩效應(yīng):對于一些具有特定孔徑大小的填料,如分子篩等,其分離原理還涉及到分子篩效應(yīng)。較小的分子能夠進(jìn)入填料的微孔中,在柱內(nèi)停留的時間較長;而較大的分子無法進(jìn)入微孔,只能沿著填料顆粒之間的空隙快速通過色譜柱,率先流出。這樣,根據(jù)分子大小的差異實現(xiàn)了混合物中各組分的有效分離。
色譜填料的使用注意事項:
-閱讀說明書:認(rèn)證閱讀色譜柱使用說明書。
-選擇兼容流動相:確保流動相與固定相兼容,避免使用會損壞固定相或?qū)е虏豢赡嫖降娜軇?。有機(jī)溶劑應(yīng)使用色譜純,水應(yīng)為超純水或全玻璃器皿的雙蒸水。
-過濾流動相:所有流動相在使用前都應(yīng)通過0.45μm濾膜過濾,以去除可能存在的雜質(zhì)。
-減少壓力波動:盡量減少壓力波動,避免機(jī)械及熱沖擊。
-使用保護(hù)裝置:使用保護(hù)柱及在線過濾器。
-定期沖洗色譜柱:經(jīng)常以強(qiáng)溶劑沖洗色譜柱。