硅胶色谱填料研究及发展主要向着两个方向进行：第l一个方向是通过控制硅胶基球的形貌、结构、尺寸、材料组成来提高色谱分离性能；第二个方向是通过表面修饰和改性来制备不同分离模式和不同选择性的色谱填料以满足其更广泛的分离分析的需求。

Van Deemter色谱理论方程式告诉我们色谱柱效和塔板高度由涡流扩散系数，分子扩散系数及传质阻力系数决定。而影响这些参数的主要是色谱填料形貌结构，粒径大小及分布，孔径大小。

另外粒径大小一致，可以保持分子在填料微球的扩散迁移路径基本保持一致，相应的保留时间也一致，减少分子扩散系数，从而获得更高的柱效。因此高度粒径均一的单分散色谱填料既可以降低涡流扩散系数又可以减少分子扩散系数，从而提高柱效。另外粒径越精l确、分布越窄、其柱床越稳定、反压越低、批与批的重复性越好，越能满足高l性能色谱分析检测的需求。第二代多孔球型色谱填料一般是由溶胶一凝胶法 (Sol-Gel) 或是喷雾干燥法制备。这两种方法制备的球形硅胶粒径分布都较宽不能直接用作色谱填料，而需要经过复杂筛分分级处理去除过大或过小的硅胶微球以满足色谱填料的需求，因此生产周期长、产率低、批与批的重复性差，且会产生大量的不合格的产品。而且填料的颗粒越细筛分工艺越困难、筛分设备也越贵。其实，即使经过筛分，其填料粒径分布也较宽。因此如何直接制备精l确的粒径大小和高度的粒径均一性单分散多孔硅胶一直是该领域的技术难题和发展方向。

从全多孔球形硅胶到表面多孔核壳结构硅胶

虽然亚2微米小粒径硅胶色谱填料使用使得HPLC的分辨率、检测速度及柱效达到前l所未有的水平，但仪器设备压力也达到极限。因为压力与粒径平方成反比，目前仪器设备已经很难能满足通过进一步减小粒径来提高柱效的目的。为了实现在常规的HPLC 色谱仪器上实现UPLC的分离速度和效果，著l名教l授Kirkland开发出核壳结构（Core-shell）硅胶色谱填料。核壳结构硅胶色谱填料是在实心硅球表面包覆多孔层。表面多孔核壳结构微球进一步降低分子轴向扩散效应，缩短了传质路径，与全多孔填料相比其传质速率更快，具有更高的柱效及更低的背压，在普通的液相色谱仪器上得到 UPLC 的分离速度和效果。核壳结构硅胶色谱填料已越来越多在HPLC上使用。

硅胶表面修饰和功化制备技术发展历程：

硅胶基球是硅胶色谱填料发展的基础，硅胶性能的改善是源于对硅胶颗粒形貌结构、粒径大小、粒径分布、孔道结构、比表面积等的控制能力提高。硅胶表面改性和功能化是色谱分离模式赖以建立的基础，其功能基团性质、种类、及密度会影响其分离的选择性。随着HPLC 应用领域越来越广，硅胶表面功能化种类也越来越多，且硅胶基球表面富含具有反应活性的硅羟基，因此可以通过化***与表面硅羟基反应引入不同的功能基团，以制备不同分离模式的色谱填料。