毛細管電色譜儀(CEC)填充毛細管柱是將固定相填充到毛細管中,通過兩端燒結柱塞將固定相保持在毛細管中而成。其zui大優點是可利用眾多的HPLC固定相,根據化合物與固定相的作用不同實現分離,在CEC中應用zui廣泛。
一、固定相:
固定相是影響填充毛細管柱分離選擇性、柱效和分離速度的重要因素,是發展新型CEC分離模式的基礎。
HPLC的各種固定相已被應用于CEC中,其中十八烷基硅烷鍵合硅膠固定相(ODS)最多。由于CEC是以電滲流驅動流動相,不存在柱壓降問題,可采用粒徑很小的固定相,以提高柱效。實驗表明,只要固定相顆粒粒徑≥0.5μm,電滲流速度與固定相顆粒大小和填充均勻程度無關,所以分離效率高,重復性好。
混合官能團固定相是專門針對CEC研制的新型固定相,是在硅膠表面同時鍵合具有反相色譜性能的烷基官能團和具有離子交換性質的磺酸官能團,在很寬的pH范圍內都能保持良好的電滲流。
二、制備方法:
1、柱塞:
柱塞制備對填充毛細管柱非常關鍵。
(1)柱塞必須滿足的要求:
1)有足夠的機械強度,能承受填充時的高壓。
2)化學惰性,耐有機溶劑和寬pH值的緩沖液。
3)有合適的孔隙度,既不使流動相受阻,又可防止固定相顆粒通過。
4)死體積小,避免峰展寬。
(2)柱塞制備方法:
柱塞制作方法很多,目前應用較多的是水玻璃燒制法和填料直接燒制法。
2、填充毛細管柱:
填充毛細管柱的填充方法有高壓勻漿填充法、電動填充法和超臨界CO2法等。
(1)高壓勻漿填充法:
高壓勻漿填充法是填充毛細管柱zui常用的制備方法。
填充過程一般包括燒結進樣端柱塞、高壓填充、燒結出口端柱塞、除去不需要的固定相和檢測窗口制作等步驟。
高壓勻漿填充法簡單,快速,但操作技術要求較高。由于在分離樣品時施加電場,會使表面帶電荷的固定相沿某一方向電泳,容易造成柱局部過于緊密產生較大的壓力,而局部由于固定相遷移形成較大的空隙。
(2)電動填充法:
電動填充是利用電泳原理,使固定相在一定pH下帶電荷,在電場中定向移動而把固定相填充到毛細管中。與高壓勻漿填充法相比,電動填充法可有選擇地把荷質比相同的固定相填入毛細管中,柱床均勻。
(3)超臨界CO2法:
超臨界CO2法是在毛細管柱一端制作臨時柱塞后,另一端與貯液罐相連,將預填充的填料放入貯液罐中,然后利用超臨界CO2將填料填入毛細管中,再緩慢釋放壓力至常壓而得到干的色譜柱。柱使用前用流動相潤洗,平衡。
三、特點:
1、優點:
(1)柱效高。
(2)固定相資源豐富。
2、缺點:
(1)存在柱塞制備和柱填充,步驟繁瑣。
(2)重現性差。
四、氣泡問題:
填充毛細管柱CEC操作的困難是分離過程中常伴有氣泡產生。氣泡一般產生在柱塞與固定相交界處和柱塞與檢測窗交界處。為了控制氣泡產生,目前主要采取以下措施:
1、在柱兩端同時施加低壓,可較好的解決氣泡問題。
2、制備滲透性好的柱塞。
3、在分流閥處接一阻尼管,當電極處有氣泡產生時,氣泡會經分流閥通過阻尼管排出。
4、利用超聲波使流動相和樣品充分脫氣。