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从全多孔球形硅胶到表面多孔核壳结构硅胶

虽然亚2微米小粒径硅胶色谱填料使用使得HPLC的分辨率、检测速度及柱效达到前l所未有的水平，但仪器设备压力也达到极限。因为压力与粒径平方成反比，目前仪器设备已经很难能满足通过进一步减小粒径来提高柱效的目的。为了实现在常规的HPLC 色谱仪器上实现UPLC的分离速度和效果，著l名教l授Kirkland开发出核壳结构（Core-shell）硅胶色谱填料。核壳结构硅胶色谱填料是在实心硅球表面包覆多孔层。表面多孔核壳结构微球进一步降低分子轴向扩散效应，缩短了传质路径，与全多孔填料相比其传质速率更快，具有更高的柱效及更低的背压，在普通的液相色谱仪器上得到 UPLC 的分离速度和效果。核壳结构硅胶色谱填料已越来越多在HPLC上使用。

反相色谱是比较常用的色谱分离模式，占到了全部分析色谱的70%左右。通常只需优化流动相组成就可实现对大多数有机化合物和多肽的分离分析。反相硅胶色谱填料的制备方法比较简单，主要是通过硅胶表面羟基与带不同烷l基链或***键合。其中***、C8和C18 硅胶键合相是使用比较广泛的反相色谱填料。反相色谱填料的研究是朝着柱效高、重现性好、分析速度快、制备方法简单、硅羟基掩蔽完全、选择性好、pH使用范围宽、寿命长等目标进行。反相硅胶色谱填料发展主要是两方面：一方面是制备越来越丰富的键合相以满足HPLC 越来越广的分离选择性的要求；另外一方面是解决反相色谱填料表面残留硅羟基带来拖尾、pH适用范围受限、及使用寿命短等问题。反相色谱填料制备的过程中, 由于位阻原因,硅胶表面的硅羟基不可能全部与***反应,残留的硅羟基在反相分离过程中会与极性分子形成非特异性吸附，导致l极性化合物尤其是碱性化合物色谱峰变宽，甚至严重拖尾，柱效下降等。另外残留硅羟基还会影响硅胶色谱填料的耐酸碱性，并限制其pH使用范围,缩短填料使用寿命。因此开发有效封尾（封端）技术以减少或消除残留硅羟基从而改善反相色谱填料性能是色谱填料研究的重要方向之一。另外在封端过程中引进带正电荷的功能基团也可以屏蔽硅羟基对碱性化合物非特异吸附。

其它色谱填料除了反相、正相、HILIC、手性及SEC外，硅胶还用于离子交换、疏水及亲和色谱分离和分析。但由于离子交换、疏水及亲和色谱填料主要用于生物分离分析，因此具有化学稳定性好，耐酸碱性宽的聚l色谱填料更具有优势。目前市场上离子交换、疏水及亲和色谱填料基本上都是基于高交联度的多孔或无孔聚l色谱填料。硅胶色谱柱填料作为HPLC的核心,一直是色谱研究中关键的部分. 提高色谱填料的柱效、选择性、峰容量和使用稳定性, 增大填料的pH 使用范围、延长填料使用寿命, 具有多种分离模式将成为色谱填料的发展方向。