用于色谱分离和分析的硅胶色谱填料性能要求高,需要控制其粒径大小、均匀性、形貌、孔径结构、比表面积、纯度及功能基团等众多参数,其中任何一个参数没有控制好,都会影响色谱分离性能。另外色谱填料的生产还要保证批次的稳定性和重复性,即使性能再好的产品,如果无法保证批次稳定性,也就无法使用,无法商业化。因此色谱填料的制备,有机杂化硅胶,尤其是批量生产技术壁垒高,多孔核壳结构硅胶,难度大,***只有少数几家公司包括瑞典的Kromasil,日本Daiso,Fuji及AGC具备大规模生产高l性能硅胶色谱填料基球的能力。分析型色谱柱及填料生产厂家比制备的多得多,主要有美国Waters、Agilent、 Phenomenex、Thermo、Supelco和日本YMC、Shodex,资l深堂等多家公司。
改革开发以来,中国色谱基础研究取得突飞猛进的进步,发表文章数量于2011年就超过美国位居世l界第l一,但由于各种原因,中国色谱填料的产业化技术一直未能落地,因此无论是用于工业分离纯化还是实验室分析检测的高l性能球形二氧化硅色谱填料基本依赖进口。中国发表的文章数量已于2011年超越美国成为*** Nol1 其实只要走进任何科研院所的实验室或工业企业,您不难发现中国用于***质量分析、食品安全检测、环境监测、石油化工质量控制、生命科学研究、实验室分析检测等色谱柱90%以上都是依赖国外进口,剩下那10%国产化的色谱柱,里面装填的核心硅胶基球又几乎100%都依赖进口。
依据van Deemeter 方程,硅胶,随着颗粒度的不断降低,涡流扩散减小,分子传质阻力减小,相应的理论塔板高度( HETP) 也下降,UPLC,得到的柱效也更高,由于压力与填料粒径平方成反比,因此随着粒径减小压力会急剧增加。从液相色谱出现至今,硅胶粒径从100 μm左右降低到3-10 μm,再减小到亚2μm,其柱效由每米数十塔板数提高到3.2x105塔板数每米。液相色谱也从工业用常压制备色谱发展到分析检测用高压HPLC再到目前超高压UPLC。工业分离纯化的粒径在10微米以上,而常规HPLC填料粒径在3-5微米,UPLC填料颗粒小于2μm。因此伴随着越来越精细的硅胶色谱填料的使用,HPLC分离分析性能也越来越好。亚2μm的硅胶填料的使用使得HPLC的分辨率,检测速度及柱效达到前l所未有的水平,同时也引起了色谱分析仪器的变革。
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