Agilent液相色谱柱与应用简单介绍.pdf

Agilent 液相色谱柱与应用简单介绍 Bruce Lee 1.概述 Agilent 生产液相色谱柱以及气相色谱柱，其液相色谱柱家族涵盖正相色谱柱，凝胶色谱柱， 反相色谱柱以及手性分析色谱柱（ultron ）。反相色谱柱家族填料基质主要以Zorbax Sil 以及 Zorbax Rx-Sil 为主，分离分析范围涵盖小分子至生物大分子聚合物。其中Zorbax 家族色谱 柱主要包括Zorbax Eclipse XDB 系列，Zorbax Eclipse Plus 系列，Zorbax 80Å Stable Bond 系 列，Zorbax 80Å Extend-C18，Zorbax Bonus RP ，Zorbax Poroshell 系列，Zorbax Polaris 系列， Zorbax Pursuit 系列。 Zorbax 色谱柱的填料基质硅胶采用自家生产的B 型高纯度硅胶，其生产方式采用典型的堆 砌珠法（聚合诱导胶体聚集法）。通过在硅溶胶分散体系中的聚合反应，将纳米级硅溶胶包 结成有机-无机复合微球，烧结除去有机物后得到全多孔硅胶微球 （如下图1 所示）。 Fig. 1 堆砌珠法全多孔硅胶微球生产工艺 据Agilent 公开资料显示，其生产的全多孔硅胶微球中Na, Al, Fe 等金属杂质的总量＜100 ppm ，使得该硅胶在低pH 下的稳定性相比酸性A 型硅胶的稳定性得到显著的改善。 其推荐的方法开发流程如下图2 所示。 Fig. 2 pH 从低到高方法开发指南 2.1.Zorbax Eclipse XDB 色谱柱 该系列色谱柱包括C18，C8，Phenyl ，CN 等四种，其色谱柱的典型物化特性列于下表1。 Tab. 1 Zorbax Eclipse XDB 色谱柱典型物化特性 2 Zorbax Eclipse XDB 色谱柱粒径均为80 Å ，比表面积均为180 m /g ，最高允许操作温度均为 60℃，均采用三甲基硅氧烷二封端，烷烃侧链均为甲基（空间位阻效应较低），表面载碳量 与烷烃链碳数呈正比例变化（区别与Waters BEH XBridge 色谱柱），除XDB-CN 柱pH 范围 为2-8 之外，其余三种均为2-9 。从其表面载碳量看，对于样品的负载量，XDB-C18 柱最大， 而XDB-CN 柱则最小。 该系列色谱柱烷烃链与硅胶基质的键合方式如下图3 所示，其工艺无法从公开资料获得。 Fig. 3 XDB 系列色谱柱烷烃链与硅胶基质的键合方式 从其键合方式可以看到，该系列色谱柱的硅胶表面的裸露硅羟基的封端方式为三甲基硅氧烷， 此外与烷烃键合的Si 的两个侧链为甲基，其空间位阻效应比较小，二次封端基本可以将大 部分硅胶表面裸露硅羟基封端。 此外，该系列色谱柱采用单键合方式（区别于三键键合方式），使得有限的硅胶表面可以键 合相对更多的烷基链（但低于Waters C18 ，C8，Phenyl 色谱柱）；另一方面，单键键合方式 对于低pH 条件的稳定性也要比三键键合方式要差。三甲基硅氧烷封端方式，长期于低pH 条件下应用，封端Si-O 键可能会发生水解，导致被分离分析物（特别是碱性化合物）的色 谱峰拖尾。XDB-C18 色谱柱稳定性如下图4 所示（引自Agilent ）。 Fig. 4 XDB-C18 色谱柱稳定性（pH=3, 60℃） 该图中Competitive C 数据，个人觉得不具有可参比性，原因不多说。从其数据来看，结合 其填料特性，封端方式以及烷烃链键合方式，该系列色谱柱如需长期应用与酸性流动相体系 下，其pH 最好控制在3-7 为宜（pH ＞7，硅胶内部聚合发生断裂的可能与速率加快）；而温 度建议不超过40℃。 该系列的四种色谱柱，XDB-Phenyl 以及XDB-CN （可应用正相模式）两种色谱柱可能会提 供与XDB-C18 以及XDB-C8 不同的选择性（下图5 ），而这种选择性与“Agilent 本身”无 关，取决于苯基以及氰基与C8，C18 的不同。而对于Agilent 所声称的“超密度键合”，则 需要有区别地，有对比地看待；而对其“宽pH 范围（pH 2-9 ）内提供良好的峰形”（下图6 ）， 除对色谱