其實核心要看幾個 “隱藏指標(biāo)"!孔徑、碳載量、表面積、鍵合覆蓋率這四大核心參數(shù),直接決定了色譜填料能否發(fā)揮應(yīng)有作用,你都了解嗎?
孔徑是描述硅膠等色譜填料內(nèi)部孔隙大小的關(guān)鍵參數(shù),指填料顆粒內(nèi)部孔隙通道的平均直徑或有效直徑,直接影響樣品分子能否進(jìn)入孔隙內(nèi)部與固定相發(fā)生作用,進(jìn)而左右色譜分離效果。
小分子分析中常用的孔徑為60-120 ?,以飛諾美經(jīng)典Luna系列為例,其便采用100 ?孔徑的填料顆粒,對應(yīng)的小分子截留分子量約為10000道爾頓。
300 ?大孔徑被應(yīng)用于飛諾美反相大分子蛋白分析柱Jupiter系列(包含Jupiter 300和Jupiter Proteo),可為蛋白質(zhì)和多肽的表征、純化提供優(yōu)化反相解決方案,幾乎能實現(xiàn)所有蛋白的識別、純化與分析,通常適用于分子量>10000道爾頓的化合物分析。
更大孔徑常用于尺寸排阻色譜(SEC)的大分子/聚合物分析,如 Yarra 系列就有 145 ?、290 ?、500 ?等多種孔徑可選,可適配不同分子量目標(biāo)物的分離需求。
表面積指色譜填料骨架材料的外表面及其孔的內(nèi)表面,增大表面積可直接提高載樣量,但需要注意的是,增大孔徑往往會伴隨表面積的減小。
以飛諾美Luna Omega系類為例,Luna Omega硅膠顆粒采用專有熱處理全多孔顆粒技術(shù),不僅能提升顆粒惰性、優(yōu)化顆粒形態(tài)、保證孔隙度一致性,還能通過該工藝消除微孔,進(jìn)一步增強色譜柱的柱效、惰性與重現(xiàn)性。和傳統(tǒng)全多孔硅膠相比,經(jīng)熱處理消除微孔的填料,還具備更低的表面積參數(shù)。
鍵合相覆蓋率指填料表面鍵合官能團的密度,也叫表面覆蓋率,本質(zhì)是填料表面活性位點被鍵合官能團占據(jù)的比例,直接影響色譜分離的選擇性、保留能力及穩(wěn)定性。
我們可以用 “開學(xué)典禮座椅" 通俗理解:把填料顆粒比作操場,座椅是載體表面活性位點,坐了同學(xué)的座椅對應(yīng)被鍵合官能團占據(jù)的位點,空置的座椅則對應(yīng)未被鍵合的游離硅烷醇。
一般來說,表面覆蓋率較高的色譜柱,游離硅烷醇基濃度更低,化學(xué)穩(wěn)定性更強,不同色譜柱間的重現(xiàn)性也更優(yōu),且材料的保留能力會隨覆蓋率提升而增強。
碳載量是固定相中碳元素占固定相總重量的百分比,其數(shù)值會隨表面覆蓋率和固定相中烴鏈長度變化,烴鏈配體的碳載量通常在 5%-31% 區(qū)間。
它和鍵合相覆蓋率相關(guān)但側(cè)重不同:覆蓋率關(guān)注 “活性位點占用比例",碳載量關(guān)注 “實際鍵合碳元素的總質(zhì)量占比"。在相同覆蓋率下,碳鏈越長(如 C18>C8>C4),單條鏈含碳量越高,總碳載量也越高。
碳載量越高,填料基于疏水相互作用的保留能力越強,在反相色譜分析中,對疏水性物質(zhì)的保留時間也會相應(yīng)延長。以核殼 Kinetex 的 5 款 C18 為例,因填料技術(shù)和表面修飾不同,其碳載量范圍在 9%-12% 之間,能為分析過程提供差異化的疏水性、氫鍵供受能力、離子交換作用力及物質(zhì)選擇性。