液相色譜儀固定相探索完善與發展

1.1 正相色譜
    
     八十年代初，人們使用的正相色譜固定相硅膠和吡啶硫氰酸鎳鹽的絡合物晶體能與芳香族化合物形成包合物用于分離芳香族含氮異構體和膽甾醇晶體。已有人[1]將焦炭吸附劑作為填料和鍵合硅膠作過比較并研究其熱力學機理。具有離子化或非離子化功能團的大孔聚合物也開始應用于液相色譜，這些聚合物在整個酸堿范圍內穩定，其中一個缺點是當溶劑改變時，它們會熱脹冷縮，但是其主要的分析方面用途，即從水中收集痕量研究化合物是沒有問題的，通過適當的處理裝入色譜柱，一些物質出現過度的峰帶變寬 ，而另一些則出現尖、窄的峰帶和高分離度，在強堿性大孔樹脂中120分鐘內可分離100 種尿液中紫外吸收物質[2]。有人將各種鏈長度的碳氫配位體鍵合到硅膠上，根據鏈長短效應研究保留值的影響，也有過類似的報道，將C22 鍵合相以及制備鍵合相擔體各種條件作過比較，其鍵長度和吸附自由能成線性關系。一般地，堿溶液會破壞硅膠，烷基胺比季銨鹽更會腐蝕硅膠填料，故通過加填有5m m 硅膠的短預柱來洗脫堿性溶液。Kataev等[3]用聚三氟苯乙烯涂成的硅膠微粒基質并應用到鹵代芳烴、多肽和蛋白質的分離。1993年11月，Majors 討論了在日本發展迅速的HPLC 聚合物填料。Hosoya 制備了大孔聚合乙烯—對—叔丁基苯甲酸丁酯微球和兩種別的聚合物微球的性能以及更多的C18HPLC固定相。
    
     　　1.2 反相色譜
    
     固定相的研究進入九十年代更是熱火朝天。這方面的研究報道遠遠超過流動相的研究，人們不斷探索保留過程及相關烷基鍵結構的復雜性和可能制得的各種新型固定相。Bolok 和其合作者從統計技術研究反相色譜柱的老化過程。Montes 等評價了一種硅氫化物介質的硅氫烯制備烷基鍵合相，更早時候基質制備可供參考。Moriyama等評價了用2mm硅膠制得的TSK膠Super ODS新型反相色譜柱的性，他們論述了如何分離手性化合物。 Schmid與合作者論述了含飽和脂肪酸鍵合相的合成與性質，并且與相應的飽和烴固定相的使用作過比較。
    
     Pesek和Matyska合成了兩種不同的二醇鍵合相，包括一種是“可靠的”，另一種通過將7－辛烯－1，2－二醇直接連接到氫化硅基質上。Jino和Nakamura [4] 評價了用氟處理的鍵合硅膠作為一種反相色譜基質與常規反相色譜基質的選擇性不同。Buszewki 等比較了烷基胺和烷基鍵合相基質用于反相分離，發現前者對分離性化合物*，但其熱穩定性不如后者。Wongyai 用苯丙醇胺鍵合到硅膠上產生離子交換——反相基質的混合模型，并且評價了酸性系列、中性和堿性物質的分離效果。Friebe 將Calixarene鍵合到硅膠上研究其作為選擇相能夠形成類似于環糊精的內包合物。Chriswanto 和伙伴們將聚吡咯相涂在硅膠上作為HPLC 的征化填料。Ge等合成了聚3－辛環吡咯改性硅膠，評價其作為蛋白質的分離及探討酸、堿介質的穩定性。Skapo和Simpson則在流動床中制得反相基質，他們總結出在有機溶劑中通過這種途徑與常規鍵合相比較可制得重現性更好的基質。Theinpont 論述了在HPLC 柱中已經填裝好的硅膠的衍生化過程和通過這種途徑制得的色譜柱和常規鍵合相色譜柱進行了比較。
    
     　　1.3 親和色譜
    
     日本和歐洲較多研究多孔聚合物在液相色譜中的應用，這些聚合物可用于分離各種芳香族化合物和糖類，高分子填料對保留值有較大影響，依據不同溶劑洗脫次序，可估算出聚合物溶解度參數。它們適用于親水溶質排阻色譜，如有一種吸附劑TSK-SW 硅膠帶有親水鍵合相，在較大的流速下能經受高壓且有非常高的分離度，尤其適用于蛋白質和腐殖酸的分離。曾有人描述過帶羥基、氰基、銨離子及芳基金屬醚鍵合到硅膠上，銨離子鍵合相主要以氫鍵結合，通過溶劑作用穩定保留值。
    
     　　1.4 離子交換色譜
    
     離子交換固定相的確研究過不少，如八十年代初流行的TSK型SW硅膠及基于二乙胺乙基(DEAE) 制成的陰離子交換材料用于蛋白質及核酸的優化分離，低聚糖的分離采用Micro-Pak AX-5。XAD 樹脂是色譜中使用基本的固定相，弱酸、弱堿及兩性電解質的分離均有人研究過，反離子以擴散雙電層形式存在。也有人制備多孔甲基丙烯酸鹽離子交換劑，但多數人愿意使用商品化的交換劑。Sevec 和Frechet [5] 制得聚甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚二甲基乙烯丙烯酸酯色譜柱 (300×8 mm) 用于蛋白質離子交換的制備色譜。他們能做到一次進樣到這種色譜柱分離300mg 的蛋白質混合物。Gawdzrk 和 Matynia制備了一種交聯的(p,p’—二羥基苯)—丙烷二環氧甘油醚和二乙烯苯的甲基丙烯酸酯的多孔共聚物作為一種的HPLC填料并且評價了其作為正相和反相分離的效果。 Danielson 和其合作者[6] 用一種丙胺基硅基質同Kel-F800 反應制得一種弱陰離子交換填料。
    
     　　1.5 空間排阻色譜
    
     Kato 等曾通過丁醚或三乙醇苯醚與TSK G3000 SW 空間排阻色譜法 (SEC) 結合合成 HIC 固定相材料，當使用鹽溶液梯度洗脫時，可達到很高的分離度。一些性鍵合相通過分配比調節的排阻色譜分離蛋白質和多肽。Miller 等報道過用醚相結構合成大孔硅膠填料：Si-(CH2)3-O-(CH2CH2O)n-R;n=1,2或3;R=Me,Et或n-Bu。用這種填料制得的色譜柱可少連續使用五個月其保留值不變。
    
     烷基鏈長度和配體密度能直接影響到保留值與分離度，而使用低配位數密度基質更易再生，不易變性，對分離大多數蛋白質來說，基質微球直徑在300? 時具有強的再生力，直徑小到1mm的多孔微粒填入1cm 的色譜柱中對于蛋白質的分離十分有用。另一改進色譜有效途徑是使用非多孔微球(1-3mm)， 柱長約30mm，柱效穩定，當小心控制流動相溫度和所有儀器組成時，柱外效應很小，曾有人通過洗脫法在2分鐘內分離6種蛋白質的混合物。
    
     Smigol[7] 論述了均相聚合甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚乙烯二甲基丙烯酸酯微球用殊化功能的多孔介質制得二醇或二乙胺相有較大孔隙和十八烷基官能團有較少孔隙，這樣制得的一種基質當所有分子接近性相時，較少的分子進入多孔介質，而限制了大分子進入到十八烷基鍵合相中。
    
     總之，不論是何種類型的固定相對于手性異構體的拆分以及蛋白質和多肽大分子的分離仍在不斷的探索完善之中，從發展的趨勢看，尋求各種高分子材料作為新型色譜固定相前景光明。