仪器分析技术 固定相 固定相.docVIP

固定相 对固定相的要求是颗粒细而均匀，能耐高压，目前HPLC所用化学键合相的基体基本是刚性固体SiO2。化学键合相，简称键合相，它是通过化学反应将有机分子共价键合在载体（硅胶）表面，形成均一、牢固的单分子薄层而构成的固定相。 一、化学键合相类型 目前，在HPLC中常用化学键合相固定相，化学键合相广泛采用全多孔硅胶为基体（如图1所示），按固定液（基团）与载体（硅胶）相结合的化学键类型，可分为Si-O-C（如图2）、Si-N、Si-C及Si-O-Si-C键型键合相。其中Si-0-Si-C键型键合相稳定性好，容易制备，是目前应用最广的键合相，该类键合相的硅烷化键合反应如下（图3），其中基团R可以是C18 H37、C8 H17等。 图1 球形全多孔硅胶 图2 键合过程示意图 图3 硅烷化键合反应 由于不同生产厂家所用的硅胶、硅烷化试剂和反应条件不同，具有相同键合基团的键合相，其表面有机官能团的键合量往往差别很大，使其产品性能有很大的不同。 二、性能指标 1、覆盖率 系指参与反应的硅醇基数目占硅胶表面硅醇基总数的比例。覆盖率的大小决定键合相是分配还是吸附占主导。硅胶表面每平方纳米有5或6个硅醇基可供化学键合。由于键合基团的立体结构障碍，使这些硅醇基不能全部参加键合反应。如：Partisil5-ODS的表面覆盖度为98%，即残存2%的硅醇基，分配占主导。Partisill0-ODS的表面覆盖度为50%，既有分配又有吸附作用。 残余的硅醇基对键合相的性能有很大影响，在非极性键合相中，可以减小键合相表面的疏水性，对极性组分（特别是碱性化合物）产生次级化学吸附，从而使保留机制复杂化，使组分在两相间的平衡速度减慢，降低了键合相填料的稳定性，使碱性组分的峰形拖尾等。 为尽量减少残余硅醇基，一般在键合反应后，用三甲基氯硅烷(TMCS)或六甲基二硅胺( HMDS)进行钝化处理，称封尾(end-capping)，或称遮盖、封端（如图4所示），用甲基进一步取代残余的硅醇基，因为它比C18小很多，可以避开空间位阻的问题。封尾后的ODS吸附性能降低，稳定性增加，这种键合相只有分配作用，具有强疏水性。有时为了使ODS与含水流动相有较好的湿润性，所以有些ODS填料不封尾。 图4 封端示意图 2、含碳量(C%) 常用于表示键合相的键合量，与键合反应及表面覆盖率有关。按含碳量的不同，可分为高碳、中碳及低碳型ODS键合相。 三、键合相的优点 由于键合相表面的固定液官能团一般多是单分子层，类似于“毛刷”，因此也称具有单分子层官能团的键合相为“刷子”型键合相。优点有： (l)使用过程中不流失，耐溶剂冲洗。 (2)化学性能稳定，柱子不“娇”，一般在pH 2～8的溶液中不变质。 (3)热稳定性好，一般在70℃以下不变性。 (4)载样量大，比硅胶约高一个数量级。 (5)适于作梯度洗脱。