键合相及其分离模式
键合相及其分离模式
多数分析色谱是在通过硅胶表面共价键合了固定相来修饰了吸附性能的载体上进行的。或者说，填料表面通过涂布化学性质稳定的吸附层来修性。能和建合相形成化学性质稳定的键的基质只有硅胶和高聚物。硅胶表面可以通过硅烷化来衍生化。通常使用的HPLC填料是在硅胶吸附剂表面衍生一条长链的脂肪烃硅烷。这条脂肪链烃有18个碳，所以这种柱子称为C18或ODS（octadecyl silane）。当然，在硅胶表面衍生不同的基团能产生许多不同性质的填料。同样聚合物填料在HPLC使用中也有相似的表面性质范围。
以下我们简要讨论基于不同分离模式的填料。
正相色谱
正相色谱是色谱的经典形式，使用极性固定相和非极性流动相。洗脱物通过其极性基团和固定相上的极性基团作用被保留。这种应用，经典的是使用未键合的硅胶和氧化铝，但现在使用的极性键合相有以下优点：键合相平衡快，对流动相中微量的水不敏感，和产生不同的选择性。
选择正相填料
硅胶 普通目的吸附剂
氧化铝 普通目的吸附剂，保留能力比硅胶强，集团分离芳香族碳氢化合物
二醇基 比硅胶极性小，平衡速度快
腈基 保留能力最小的正相吸附剂
氨基 集团分离芳香族碳氢化合物
反相色谱
反相色谱已成为最流行的色谱分离模式。反相色谱中，固定相非极性，流动相极性。典型的流动相是水或水系缓冲液与甲醇、乙腈或四氢呋喃的混合物。典型的固定相是用脂肪烃做配基的硅胶键合相。其它用于反相色谱的基质有石墨化碳和苯乙烯-二乙烯苯基质。反相色谱的性能还受残留的硅醇基的活性的影响。硅醇基与洗脱物的极性基团作用。因此，根据硅醇基的活性不同，填料显示出不同的选择性。而且，常能观察到碱性物质在硅醇基活性高的填料上产生拖尾峰。修饰硅醇基活性的一个办法是封端，即用硅烷化试剂把硅醇基转变成三甲基甲硅烷基基团。不过，基质表面的硅醇基密度还是比键合配基的密度大，即使是作了封端。硅醇基的活性也和硅胶的预处理（基质灭活）和硅胶纯度有关。碱性分析物的色谱分析推荐使用基于高纯度硅胶、充分封端的键合相。未封端的填料在许多应用中有可以获得不同选择性的优点。
离子交换色谱
使用带有离子电荷的固定相，使根据洗脱物电荷进行分离成为可能。对于硅胶基质的离子交换填料，离子基团通过标准的硅烷化技术键合到硅胶表面。对于聚合物基质的离子交换填料，离子交换基团分布于交联聚合物的整体（through the matrix）。有四种离子交换填料：强/弱阳离子交换填料和强/弱离子交换填料。弱离子交换填料的特征是电量与pH值有函数关系。以羧酸基为功能基的离子交换剂是弱阳离子交换剂的代表。弱阴离子交换剂由一级、二级、三级铵为功能基。大部分强离子交换剂的电荷与pH值无关。四级铵形成强阴离子交换剂，而磺酸基构成了强阳离子交换剂。所有这些离子交换基团都可以在聚合物基质上见到，主要用于分离生物大分子。除了弱阳离子基团外，其它功能基都可以键合到硅胶上。当然，离子交换色谱也可用特殊的离子交换剂。后者，有低离子交换容量的特征，使得可以用它来作测导电性的离子交换色谱。
离子交换剂的表示
强阴离子交换剂 强阴离子交换剂 强阴离子交换剂 强阴离子交换剂
SAX NH2 SCX CM
DEAE
离子抑制色谱
这个技术广泛用于在低pH下分析洗脱液中的有机酸。它只是反相色谱的一个分支。特殊的聚合物固定相可用于这种应用。此外，键合了C18、C8、C6配基的硅胶基质也可用于pH2的洗脱液。
亲水作用色谱
亲水作用色谱是正相色谱扩展到水系洗脱液。用极性固定相配合水-有机流动相。与反相色谱相反，保留随有机相的增加而增加。这种应用多用胺丙基键合相作固定相。当然，硅胶本身，二醇类或其他极性固定相也可以用。通常应用胺丙基固定相来分离碳水化合物。专门设计用于这种应用的柱子称为糖柱。
亲水作用色谱填料
NH2(氨基) 氧化铝
二醇类 碳水化合物
硅胶 极性聚合物填料
