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2015年新色谱柱及配件大盘点之反相色谱法
发布:resheng   时间:2015/12/3 8:45:56   阅读:1422 
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本文综述了匹兹堡展览会上介绍的上一年度新的液相色谱(LC)柱和配件。今年,这篇综述由前“创新高效液相色谱”和“观点验证”专栏的创始人Michael Swartz撰写。
 
由Ron Majors撰写的关于匹兹堡分析化学和应用光谱学学术报告会和展览会综述性文章的年刊已经发行了32年。这些综述首次出现在1983年5月的“Column Watch”专栏的第二部分。每年,Majors都会总结在匹兹堡会议上介绍的新的色谱柱和样品制备仪器,同时也会阐述这些技术发展的重要性并分析其未来的发展趋势。多年来,该综述文章已经成为该领域最新进展的参考标准,我很荣幸地成为今年综述的客座作者。

杂志LCGC(液相气相色谱)决定在一些方面做出改变。本文将围绕2014年匹兹堡会议上介绍的各种色谱法,所涉及的分离柱和相关设备分别进行介绍,包括样品的制备以及气相色谱法(GC)的相关内容。

按照色谱柱类型和色谱类型进行划分,大致分为:传统的反相、核-壳、亲水作用色谱(HILIC)、离子交换、超临界流体色谱、生物分子和离子色谱法等,以及相关的设备。本专栏的目的是总结过去一年中大多数供应商推出的新品以及目前的发展趋势,为以应用领域为代表的研究提供更多的信息。本部分主要介绍反相色谱法。
 

反相色谱法


根据流动相和固定相相对极性不同,液相色谱分为正相色谱和反相色谱。流动相极性大于固定相极性的情况,称为反相色谱。非极性键合相色谱可作反相色谱。在现代液相色谱中应用最广泛,现代液相色谱分析工作的70%以上是在非极性键合固定相上进行的。

反相液相色谱柱效高、分离能力强、保留机理清楚,是液相色谱分离模式中使用最为广泛的一种,对于生物大分子、蛋白质及酶的分离分析,反相液相色谱正受到越来越多的关注。反相色谱法是以表面非极性载体为固定相,以比固定相极性强的溶剂为流动相的一种液相色谱分离模式。反相色谱固定相大多是硅胶表面键合疏水基团,基于样品中的不同组分和疏水基团之间疏水作用的不同而分离。在生物大分子分离中,多采用离子强度较低的酸性水溶液,添加一定量乙腈、异丙醇或甲醇等与水互溶的有机溶剂作流动相。

本文介绍几种新型的色谱柱和保护柱,它们都应归类于反相色谱,至于具体的全多孔型填料、表面多孔填料或一些反相柱填料的替代物(如五氟苯基或烷基酰胺),详见表1。这些色谱柱及保护柱中很多都是“系列”柱;或者是填料粒径在一定范围的同类型色谱柱(1.7 - 5µm,或10µm),该类色谱柱随着粒径的增大,其应用范围可以从超高效液相色谱到高效液相色谱,再到半制备或制备高效液相色谱法之间进行转换。
 
1 反相色谱柱
公司 产品名 固定相 粒径 柱规格 点评
Agilent Technolo-gies Poroshell 120 C18, C8, PFP, phenylhexyl, HILIC 4μm 50 mm × 2.1 mm,250 mm × 4.6 mm 目前还有2.7 μm填料的色谱柱,用来替代经典的5 μm色谱柱,以提高效率。 通过使用2μm 的柱筛可以分析较“脏”的样品
ES Industri-es Epic Diphenyl Diphenyl 1.8, 3, 5 ,10 μm 毛细管柱到制备柱 通过二苯基官能团来增加π-π相互作用
Fortis Technologies SpeedCore pH Plus C18 2.6,
5 μm
内径2.1, 3.0, ,4.6 mm pH适用范围 1-12
Phenomenex Kinetex EVO C18 C18 5 μm 30-250 mm × 2.1-30 mm 100%水相,pH适用范围1-12
Kinetex F5 Pentafluoro-phenyl(PHP) with propyl linker 1.7 ,2.6 μm 30, 50, 100, 150 mm × 2.1, 3.0, 4.6 mm 反相色谱柱,100% 水相、2D-LC、HILIC、SFC等分离模式;用于极性和非极性化合物分离
Separation Methods Technologies, Inc. SMT AquSep Alkylamide 3,5μm 分析柱到制备柱 水相洗脱液中的极性分子具有很强的保留性。降低柱压;亲水相提高化合物在水溶液中的溶解度
SiliCycle Inc. SiliaChrom ODS C18 3, 5, 10 μm 分析柱到制备柱 纯硅胶相,对于非极性化合物具有高保留性,可用于净化农药、多氯联苯、多环芳烃、药物和蛋白质等物质。
SiliaChrom PFP Pentafluoro-phenyl(PHP) 3, 5, 10 μm 分析柱到制备柱 柱寿命长,适用于净化卤代物、芳香共轭产品、酚类化合物和同分异构体。
Supelco Ascentis Express 2.0 C18, F5, OH5, HILIC 2 μm 2-15 cm × 2.1 , 3.0 mm 不容易发生柱堵塞,因为在色谱柱的进口处有一个1.0 μm的柱筛。可承受1000 bar(14500 psi)压力。
UCT Selectra Aqueous C18 C18 with modified endcapping 1.8, 3, 5 μm 50 mm × 2.1 mm -250 mm × 4.6 mm 可用于多种流动相,100%水相也可以。与传统的C18柱相比,对于极性化合物有不同的选择性。
Waters Cortecs 2.7 μm C18, C18+ HILIC 2.7 μm 30, 50, 75, 100, 150 mm × 2.1, 3.0, 4.6 mm 采用HPLC法,对于小分子化合物的分离具有高选择性。填料粒径在2.7-1.6 μm之间可选,在较低柱压下,分离效率和分辨率都很高。由于C18表面带正电荷的特性,获得的色谱峰峰型好,质谱灵敏度高。
VanGuard Cartridge Columns C18, C8, HILIC, amide, phenyl-hexyl,fluorophenyl,cyanopropyl 2.5,5.0 μm 5 mm × 2.1,3.9 mm 可用于HPLC和UHPLC分离,操作便捷。
YMC Co., Ltd. Triart C18 ExRS C18 1.9, 3, 5 μm 分析柱到半制备柱 高疏水性混合硅基粒子,由于高立体选择性和认知能力,导致了C18柱的高灵敏性。可用于分离疏水性化合物及结构相似的同类化合物。

YMC、UCT和SiliCycle公司都推出了不同疏水性的C18粒子系列。YMC公司的Triart C18 ExRS和SiliCycle公司的SiliaChrom ODS两款粒子,对应的碳负载量分别为25%和15%,它们都是用于分离强极性、疏水性化合物的。UCT公司的Selectra Aqueous C18粒子,其经封尾处理,碳负载量为10%,相较于传统针对极性化合物的C18柱来说,该粒子提供了不同的选择性。

SiliCycle(SiliaChrom PFP)和Phenomenex(Kinetex F5)公司都推出了基于五氟苯基官能团的非传统选择性反相色谱柱。五氟苯基官能团,因其苯环上带有高电负性的氟原子,故相较之针对芳香族化合物和卤代物的C18柱,它提供了独特的选择性。非传统选择性反相色谱柱,还包括Separation Methods Technology公司的SMT AquSep柱(烷基酰胺官能团)和ES Industries公司的Epic Diphenyl柱。SMT AquSep色谱柱,由于既具有疏水性配体,又具有亲水性配体,因此人们认为这是一种更好的极性保留化合物,对于强酸性或强碱性化合物都具有很好的保留性。ESES Industries公司的Epic Dipheny色谱柱通过优化π-π键相互作用力使得其对于芳香族化合物具备更好的选择性。

固体核-壳或表面多孔粒子(SPPs)材料在过去的一年中是行业热点,有很多关于这两种材料的新品介绍及新拓展的产品推出。SPPs是引人注目的,因为它们在一个更低的柱压下所能提供的效率等同于那种颗粒粒径更小的填料的效率。因此,现有的HPLC系统都可以使用这一技术,虽然仍可能发生低色散系统的情况(如UHPLC系统),但其能够以更高的柱压运行,而这将促使分离的效率更高。Waters在2014年中期推出了Cortecs色谱柱系列。Cortecs色谱柱填料粒径可为1.6和2.7µm的SPPs,有各种不同的尺寸规格,其固定相包括以下三种:C18,亲水作用色谱(游离的)以及带正电荷的C18。当使用酸性的、低离子强度的流动相如甲酸对其进行分析时,可以通过使C18表面带正电荷以改善被分析物的峰形。SUPELCO通过引进Ascentis Express 2.0色谱柱系列,扩大了其SPP的生产线。这些色谱柱是用于改善高效液相色谱系统性能的另一个不错选择。Supelco公司2.0 µm的SPP可用于C18,HILIC,OH5(用于极性化合物快速分析的五羟基)和F5(PFP)固定相中,适合各种规格的色谱柱。Fortis和Phenomenex公司都推出了SPP类型的色谱柱,旨在扩大pH的有效范围。Fortis推出的 SpeedCore pH Plus色谱柱,粒径为2.6µm和5.0 µm,内径为2.1 mm,3.0 mm和4.6 mm。PHENOMENEX推出的Kinetex EVO C18色谱柱,以5.0 µm的SPP为填料,规格从30 mm×2.1 mm分析柱到250 mm×30  mm制备柱。Fortis和Phenomenex公司的SPPs系列柱可以在pH 1-12的范围内运行,这为新方法的开发提供了一个非常有价值的工具。安捷伦科技公司的SPP系列产品,除了现有的Poroshell 120 粒度2.7 µm色谱柱,又拓展了新的Poroshell 120 4 µm柱。新的Poroshell 120系列柱可以堪称为一个“五口之家”,其填料可以包括C18、C8、PFP、苯基官能团、HILIC,包括各种规格,内径从2.1 mm到4.6 mm ,长度从50 mm到250 mm。

常用于分离复杂样品,如制药、天然产品、环境和工业化学品等,这些样品常常会导致柱寿命变短并降低色谱性能。保护柱通常用于去除一些颗粒和化学污染物而不会影响色谱性能,这些物质可能出现在流动相或样品中。出于这个原因,Waters 推出了通用的、便于使用的VanGuard cartridge columns系列柱,目的是用来保护HPLC和UHPLC分析柱。这个系列保护柱的内径可以从2.1 mm到3.9 mm,其填料粒径可以从2.5µm到5.0 µm,并可以填充各种类型的固定相(C18、C8、HILIC、酰胺基、苯基己基、PFP和氰基丙基)。

译自:chromatographyonline
来源:材料与测试
译者:兔子小光
 
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