毛細(xì)管色譜柱最常用的是聚硅氧烷和聚乙二醇,另外還有一類是小的多孔粒子組成的聚合物或沸石(例如氧化鋁、分子篩等)。
1、聚硅氧烷
聚硅氧烷由于其用途廣泛、性能穩(wěn)定性,是 最常用的固定相。標(biāo)準(zhǔn)的聚硅氧烷是由許多單個(gè)的硅氧烷鏈接而成。每個(gè)硅原子與兩個(gè)功能集團(tuán)相連,最常見的功能集團(tuán)為甲基和苯基,此外還有氰丙基和三氟丙基。 些功能集團(tuán)的類型和數(shù)量決定了色譜柱固定相的性質(zhì)。最基本的聚硅氧烷是由100%甲基取代的,相應(yīng)的柱子牌號(hào)有:HP-1、BP-1、DB-1、SE-30等。若有其他取代基取代甲基時(shí),該取代基的數(shù)量一般由一個(gè)百分?jǐn)?shù)來表示。例如:5%二苯基-95%二甲基聚硅氧烷表示其包含有5%的苯基集團(tuán)和95%的甲基集團(tuán)(“二”是表示每個(gè)硅原子包含有兩個(gè)特定集團(tuán))。相應(yīng)的柱子牌號(hào)有:HP-5、BP-5、DB-5、SE-54等。如果甲基的百分?jǐn)?shù)沒有表征,則表示它們的含量是100%(如50%苯基-甲基聚硅氧烷表示甲基的含量為50%)。相應(yīng)的柱子牌號(hào)有:HP-50+、BPX-200、DB-17等。
2、聚乙二醇
聚乙二醇是另外一類廣泛應(yīng)用的固定相。有些我們稱之為“WAX”或“FFAP”。聚乙二醇的穩(wěn)定性、使用溫度范圍都比聚硅氧烷要差一些。聚乙二醇固定相色譜柱的壽命較短,而且容易受溫度和環(huán)境(有氧環(huán)境等)的影響。但由于它的極性比較強(qiáng),對(duì)極性物質(zhì)有特殊的分離效能,所以仍是我們常用的固定相之一。為了提高分離效能,還有用pH陽離子改性聚乙二醇固定相。FFAP柱就是一類用對(duì)苯二甲酸改性的聚乙二醇作為固定相的(DB-FFAP)。這種色譜柱常用于分析分離酸性化合物。另外,我們也用堿性化合物對(duì)聚乙二醇固定相改性用來分析分離堿性化合物(CAM)。相應(yīng)的柱子牌號(hào)有:HP-Wax、DB-Wax、Carbowax-10,HP-INNOWax、DB-WAXetr、Carbowax-20M,HP-FFAP、DB FFAP、OV-351等。
3、氣-固固定相
氣-固固定相就是在管壁表面粘合很薄一層的小顆粒物質(zhì),通常叫做多孔層開口管(PLOT)柱。樣品是通過在氣—固固定相上產(chǎn)生吸附/脫附作用來分離的。它們常用來分離各種氣體及低沸點(diǎn)溶劑。最為常用的PLOT柱固定相有苯乙烯衍生物、氧化鋁和分子篩等。相應(yīng)的柱子牌號(hào)有:HP PLOT Al2O3“S”、HP PLOT Al2O3“KCl”、GS-Al2O3、CP-Al2O3/KCl、HP PLOT Q、HP PLOT U等。
4、鍵合和交聯(lián)固定相
為了改善柱子的性能,常采用鍵合和交聯(lián)的方式。交聯(lián)是將多個(gè)聚合物鏈單體通過共價(jià)鍵進(jìn)行連接,鍵合是將其再通過共價(jià)鍵與管壁表面相連。這樣處理的結(jié)果使得固定相的熱穩(wěn)定性和溶劑穩(wěn)定性都有較大的提高。所以,鍵合交聯(lián)固定相色譜柱可以通過溶劑的浸洗,從而去除柱內(nèi)的污染物。
常見色譜柱固定相的使用溫度
1、聚二甲基硅酮類固定相: OV-1 , SE-30 (彈性體,OV-101 , SF96 , DC2000流體),使用溫度上限為300C,但把溫度上限改為280℃,可使柱子壽命顯著延長。一般來說,彈性體類固定液比流體類 穩(wěn)定些,SF96 , DC200因含有較高水平的殘留催化劑和不純物,不宜作GC/MS分析。
2、聚苯基乙基硅酮:SE-52(彈性體,5%苯基),SE-54(彈性體,5%苯基,1%乙烯基),DC10(液體,35%苯基),OV-17(液體,50%苯基)實(shí)際上限250℃。SE-52、SE-54在280時(shí)穩(wěn)定性很好,常用于GC/MS分析,并能容納超負(fù)荷的大進(jìn)樣量。苯基含量增加、穩(wěn)定性要差點(diǎn)。
3、聚氰丙基硅酮是極性強(qiáng)的硅酮固定液:OV225(液體,25%氰丙基,25%苯基),Silav10c、SP2340(液體,75%氰丙基),實(shí)際溫度上限是250℃。
4、聚乙二醇型(Carbowax or PEG)固定液是乙烯氧化物聚合體的混合物,其名稱反映了他們分子量變化范圍的平均值。Carbowax 20000(臘狀固體),F(xiàn)FAP(兩終端都是對(duì)苯二甲酸的Carbowax 20000),實(shí)際溫度上限是220℃。
1、聚硅氧烷
聚硅氧烷由于其用途廣泛、性能穩(wěn)定性,是 最常用的固定相。標(biāo)準(zhǔn)的聚硅氧烷是由許多單個(gè)的硅氧烷鏈接而成。每個(gè)硅原子與兩個(gè)功能集團(tuán)相連,最常見的功能集團(tuán)為甲基和苯基,此外還有氰丙基和三氟丙基。 些功能集團(tuán)的類型和數(shù)量決定了色譜柱固定相的性質(zhì)。最基本的聚硅氧烷是由100%甲基取代的,相應(yīng)的柱子牌號(hào)有:HP-1、BP-1、DB-1、SE-30等。若有其他取代基取代甲基時(shí),該取代基的數(shù)量一般由一個(gè)百分?jǐn)?shù)來表示。例如:5%二苯基-95%二甲基聚硅氧烷表示其包含有5%的苯基集團(tuán)和95%的甲基集團(tuán)(“二”是表示每個(gè)硅原子包含有兩個(gè)特定集團(tuán))。相應(yīng)的柱子牌號(hào)有:HP-5、BP-5、DB-5、SE-54等。如果甲基的百分?jǐn)?shù)沒有表征,則表示它們的含量是100%(如50%苯基-甲基聚硅氧烷表示甲基的含量為50%)。相應(yīng)的柱子牌號(hào)有:HP-50+、BPX-200、DB-17等。
2、聚乙二醇
聚乙二醇是另外一類廣泛應(yīng)用的固定相。有些我們稱之為“WAX”或“FFAP”。聚乙二醇的穩(wěn)定性、使用溫度范圍都比聚硅氧烷要差一些。聚乙二醇固定相色譜柱的壽命較短,而且容易受溫度和環(huán)境(有氧環(huán)境等)的影響。但由于它的極性比較強(qiáng),對(duì)極性物質(zhì)有特殊的分離效能,所以仍是我們常用的固定相之一。為了提高分離效能,還有用pH陽離子改性聚乙二醇固定相。FFAP柱就是一類用對(duì)苯二甲酸改性的聚乙二醇作為固定相的(DB-FFAP)。這種色譜柱常用于分析分離酸性化合物。另外,我們也用堿性化合物對(duì)聚乙二醇固定相改性用來分析分離堿性化合物(CAM)。相應(yīng)的柱子牌號(hào)有:HP-Wax、DB-Wax、Carbowax-10,HP-INNOWax、DB-WAXetr、Carbowax-20M,HP-FFAP、DB FFAP、OV-351等。
3、氣-固固定相
氣-固固定相就是在管壁表面粘合很薄一層的小顆粒物質(zhì),通常叫做多孔層開口管(PLOT)柱。樣品是通過在氣—固固定相上產(chǎn)生吸附/脫附作用來分離的。它們常用來分離各種氣體及低沸點(diǎn)溶劑。最為常用的PLOT柱固定相有苯乙烯衍生物、氧化鋁和分子篩等。相應(yīng)的柱子牌號(hào)有:HP PLOT Al2O3“S”、HP PLOT Al2O3“KCl”、GS-Al2O3、CP-Al2O3/KCl、HP PLOT Q、HP PLOT U等。
4、鍵合和交聯(lián)固定相
為了改善柱子的性能,常采用鍵合和交聯(lián)的方式。交聯(lián)是將多個(gè)聚合物鏈單體通過共價(jià)鍵進(jìn)行連接,鍵合是將其再通過共價(jià)鍵與管壁表面相連。這樣處理的結(jié)果使得固定相的熱穩(wěn)定性和溶劑穩(wěn)定性都有較大的提高。所以,鍵合交聯(lián)固定相色譜柱可以通過溶劑的浸洗,從而去除柱內(nèi)的污染物。
常見色譜柱固定相的使用溫度
1、聚二甲基硅酮類固定相: OV-1 , SE-30 (彈性體,OV-101 , SF96 , DC2000流體),使用溫度上限為300C,但把溫度上限改為280℃,可使柱子壽命顯著延長。一般來說,彈性體類固定液比流體類 穩(wěn)定些,SF96 , DC200因含有較高水平的殘留催化劑和不純物,不宜作GC/MS分析。
2、聚苯基乙基硅酮:SE-52(彈性體,5%苯基),SE-54(彈性體,5%苯基,1%乙烯基),DC10(液體,35%苯基),OV-17(液體,50%苯基)實(shí)際上限250℃。SE-52、SE-54在280時(shí)穩(wěn)定性很好,常用于GC/MS分析,并能容納超負(fù)荷的大進(jìn)樣量。苯基含量增加、穩(wěn)定性要差點(diǎn)。
3、聚氰丙基硅酮是極性強(qiáng)的硅酮固定液:OV225(液體,25%氰丙基,25%苯基),Silav10c、SP2340(液體,75%氰丙基),實(shí)際溫度上限是250℃。
4、聚乙二醇型(Carbowax or PEG)固定液是乙烯氧化物聚合體的混合物,其名稱反映了他們分子量變化范圍的平均值。Carbowax 20000(臘狀固體),F(xiàn)FAP(兩終端都是對(duì)苯二甲酸的Carbowax 20000),實(shí)際溫度上限是220℃。