單分散球型硅膠常用解決方案「多圖」

色譜分離效果很大程度上取決于色譜填料性能，色譜技術重大進步往往是隨著新的分離材料的出現而推進的。為了滿足日益增長的快速、高l效色譜分離和分析性能的要求，尤其是隨著色譜分離分析應用領域越來越廣，分離效率要求越來越高，樣品組分越來越復雜，對色譜柱選擇性及分辨率提出越來越高的要求。新型色譜填料及色譜分離模式被不斷開發出來以滿足各種應用需求：從有機化合物分離分析中比較常用的反相色譜，到無機離子分析檢測專用的離子色譜，再到手性藥l物拆分的手性色譜，到多糖分離分析專用色譜，再到蛋白抗l體分析檢測用各種生物色譜技術被不斷開發出來。色譜柱種類越來越多，適用范圍越來越廣，對色譜柱性能的要求也越來越高。色譜柱填料的性能主要取決于其基質組成、形貌、粒徑大小、粒徑分布、孔徑大小、孔徑分布、比表面積、表面功能基團等因素。色譜填料性能往往是隨著這些材料制備技術的進步而提升。

依據van Deemeter 方程，隨著顆粒度的不斷降低，渦流擴散減小，分子傳質阻力減小，相應的理論塔板高度( HETP) 也下降，得到的柱效也更高，由于壓力與填料粒徑平方成反比，因此隨著粒徑減小壓力會急劇增加。從液相色譜出現至今，硅膠粒徑從100 μm左右降低到3-10 μm，再減小到亞2μm，其柱效由每米數十塔板數提高到3.2x105塔板數每米。液相色譜也從工業用常壓制備色譜發展到分析檢測用高壓HPLC再到目前超高壓UPLC。工業分離純化的粒徑在10微米以上，而常規HPLC填料粒徑在3-5微米，UPLC填料顆粒小于2μm。因此伴隨著越來越精細的硅膠色譜填料的使用，HPLC分離分析性能也越來越好。亞2μm的硅膠填料的使用使得HPLC的分辨率，檢測速度及柱效達到前l所未有的水平，同時也引起了色譜分析儀器的變革。

SEC硅膠填料性能主要取決于孔容積、孔徑大小和分布，粒徑大小和粒徑分布。表面鍵合相主要是帶電中性親水材料可以減少或消除樣品分子與填料表面之間的次級相互作用力，確保SEC分離按體積排阻模式進行。由于SEC分離是體積排阻模式、其分離度、分辨率與孔容積、孔徑大小及分布有密切關系。孔容積越大，往往分離度越好，因此SEC往往都是選擇孔容積大的，常用反相硅膠色譜填料孔容積一般是1 mg/g, 而用于SEC硅膠孔容積往往大于1.4mg/g 。但孔容積大，硅膠機械強度差、耐壓性也差，這也是為什么SEC色譜柱壽命都比較短的原因。另外硅膠填料粒徑越均勻，分子在填料微球孔道的擴散遷移路徑越一致，相應的保留時間也一致，減少分子擴散系數，從而獲得更高的柱效和分辨率。因此高度粒徑均一的且具有大孔容積的單分散硅膠是SEC理想的基球。

改革開發以來，中國色譜基礎研究取得突飛猛進的進步，發表文章數量于2011年就超過美國位居世l界第l一，但由于各種原因，中國色譜填料的產業化技術一直未能落地，因此無論是用于工業分離純化還是實驗室分析檢測的高l性能球形二氧化硅色譜填料基本依賴進口。中國發表的文章數量已于2011年超越美國成為全球 Nol1 其實只要走進任何科研院所的實驗室或工業企業，您不難發現中國用于藥品質量分析、食品安全檢測、環境監測、石油化工質量控制、生命科學研究、實驗室分析檢測等色譜柱90%以上都是依賴國外進口，剩下那10%國產化的色譜柱，里面裝填的核心硅膠基球又幾乎100%都依賴進口。