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C18色谱柱及琛航C18色谱柱选柱技巧

2020.6.16

液相色谱中使用C18柱的反相色谱法以生物体相关物质为分析对象,能够满足主要研究领域的需要,使用钗惴骸U饫锝允谐∩掀放品倍嗟?lt;/SPAN>C18柱和本公司的C18柱作下简单介绍,以及选柱的一些小技巧。

如下图所示,这是C18柱总体的键合思路。将具有烷基链的硅烷化剂与硅胶表面的硅醇基反应,因为使用了共价键和的方式将烷基链紧紧固定在硅胶表面,所以烷基链不会被流动相冲洗掉,作为色谱固定相稳定发挥着作用。

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使用硅烷偶联剂(Silane Coupler)导入C18基团

这张图描述的C18填料的合成过程看似简单,但实际上固相与液相之间的反应比液相之间的反应更难控制。与一般化学品相比,对色谱填料再现性的要求也会高很多。如果实际使用的原料和反应条件稍有差别,最终产品的分离特性将会有很大改变。这种变化,随目的不同或者成为缺点,或者也可能成为优点。但是,如果不具有良好再现性,在实际应用中就不能被采用。这样,在市场上就出现了数百种具有不同分离选择特性的C18色谱柱。

下图为关于填料的合成进一步详细说明,市场上的商品大多分为如下两个步骤进行合成。

201431415862.jpg 

填料的合成 

首先,如刚才介绍的,将C18基团导入到硅胶表面。接下来进行第二步反应,将小分子试剂导入到第一步残留的硅醇基上,此过程被称为封尾。通过封尾,尽可能地减少原料硅胶的影响,确保与硅胶表面有较强相互作用的化合物的分离效果。另外,通过此步骤,能够比较容易的确保产品性能的再现性。不受原料硅胶自身特性影响,提供性能稳定的商品是厂家永恒的课题。另外,最近作为硅胶的替代物,含有机物的原料也在商品化并在出售,但是,这样的原料还没有超过硅胶,大半的商品仍然是以硅胶为原料。

到这里我们可以简单猜测出造成C18键合型填料差别化的主要原因:

1、原料硅胶不仅在细孔径、粒径、表面积等几何学性质上有差别,而且其化学性质也有不同。

2、与烷基反应的硅醇基也有一官能性,二官能性和三官能性之分。并且,随反应条件不同,产品的最终性质也会有显著差别,如下:

 

 201431415959.jpg

残留硅醇基的种类和性质 

3、各公司色谱柱封尾反应的差异也是造成色谱柱性能差异的重大因素,而封尾方法也是作为各公司机密的存在。

以上这三点原因所造成色谱柱性能结果可以概括为以下七点:

a. 色谱柱理论塔板数,使用寿命;

b. 同批柱子重现性;

c. 使用LC-MS观察到的色谱柱流失;

d. 对化合物的保留能力;

e. 对酸中性化合物的峰形;

f. 对极性(碱性)化合物的峰形;

g. 对配位化合物的峰形。

结合以上7点,这里我对琛航公司主要的几款C18柱作下简单评价(一般来说a至e这5点是我们公司对色谱柱的基本要求,基本构不成问题)。 

Comasil C18

超高的载碳量,超低的金属离子含量是其突出优点,前者保证了色谱柱较强的保留能力与分离能力,后者保证了对配位化合物的良好峰形,同时金属离子含量低也使得残余硅羟基的pH较一般色谱柱大,因而有更好的惰性,其衍生产品Comasil BDS C18更是检测极性(碱性)化合物的首选。

Comatex C18

与Comasil类似的分离分析能力,但较低的柱压,超长的使用寿命是其突出优点,其衍生产品Comatex C18-AQ对亲水型的化合物有较好的保留能力和特殊的选择性。

Inertex C18

较Comasil,Comatex仅仅略低的载碳量,却大大降低了化合物的保留时间,非常适合用于强保留化合物的分析,例如人参皂苷,黄芪甲苷之类疏水性非常好的中药分析。同时Inertex使用的硅胶颗粒大小分布范围非常小,因而较一般色谱柱有更低的柱压,大大保证了其使用寿命,这是其突出优点。

本公司主要的3款色谱柱就介绍到这,一句话总结就是市场上没有任何一根色谱柱可以涵盖所有的应用,具体应用还得具体分析,实事求是是化学分析工作的基本要求。


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