【摘要】 低于2μm的颗粒柱需要专用的仪器,可以在非常高的压力(高达1200-1300巴)下工作,因此这种技术被称为超高效液相色谱(UHPLC)。

高效液相色谱(HPLC)是一种重要的分析技术,用于许多领域的定性和定量测定,用于研究、诊断和生产目的。近年来,高效液相色谱技术有了很大的发展,特别是新的柱分离技术的发展。事实上,为了最大限度地提高高效液相色谱的分离效率和速度,填充到柱子中的颗粒的大小已经大大减少了。

 

传统的填充柱仍然主导着市场,但是在过去的十年中,填充低于2μm粒子的填充柱,填充完全多孔粒子的填充柱,以及填充无孔或核壳(表面多孔)粒子的短柱越来越受欢迎。低于2μm的颗粒柱需要专用的仪器,可以在非常高的压力(高达1200-1300巴)下工作,因此这种技术被称为超高效液相色谱(UHPLC)。通过这种仪器的应用,可以实现比传统LC系统快5-10倍的分离速度,节省了重要的溶剂。作为一个主要的缺点,UHPLC仪器的成本对于一个普通的实验室来说仍然是过高的,或者很难从已知的程序转换。

 

现代的亚3μm核壳粒子具有包裹在0.5μm二氧化硅吸附剂的多孔层或壳层中的1.7μm实心,最终粒径为2.6μm。这种材料的组合提供了与填充有亚2μm完全多孔颗粒的柱相似的速度和效率,同时保持低背压,因此可以在传统的HPLC仪器上使用,最大压力为300bar。由于可用于纵向扩散的孔隙体积较小(范第姆特方程中的B项减少了30%)和扩散路径长度较短,多孔壳通过减少溶质分子在填充床内的分散来减少能带扩展,从而减少能带扩展,这减少了由于快速传质而导致的C项对能带扩展的贡献。由于核壳粒子表面粗糙,对A项(柱填充规律)的贡献也显著降低(-40%)。此外,与完全多孔颗粒相比,壳粒的C项的贡献也减少了,特别是对于大分子(蛋白质)和快速流速。

 

因此,应用核壳粒子柱所取得的最重要的优势是显着减少了分析时间(最多少4倍),重新平衡时间,并因此减少了溶剂消耗量。这些目标的实现没有任何损失的分离性能,甚至在提高塔效率。

 

这种技术在2006年首次由Halo(先进材料技术)商业化,其成功振兴了对这种粒子设计的研究兴趣,因为表面或壳层固定相的概念是由Horváth等人在20世纪60年代后期引入的。

 

R.Preti, International Journal of Analytical Chemistry 2016 Vol. 2016 Pages 3189724, DOI: 10.1155/2016/3189724

 

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