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反相填料的水解穩(wěn)定性
問(wèn)
有的廠家說(shuō)他們的柱子的使用pH可以到9或10，而另外的則建議不要大于8。我最近有根反相柱要用到pH9，因?yàn)橹挥羞@個(gè)條件下我的樣品才能*分離。這超出廠家所說(shuō)的適用范圍，但是柱子的壽命還可以接受?，F(xiàn)在我想知道我們應(yīng)該怎樣看待廠家所推薦的pH適用范圍。
實(shí)驗(yàn)已經(jīng)做出了zui 好的回答：
如果柱子壽命可以接受那么就可以在推薦的pH范圍之外使用。但是我想知道用不同品牌的柱子做的結(jié)果是否一樣。如果確實(shí)一樣的話，那么這樣用就沒(méi)什么問(wèn)題了。
填料的pH穩(wěn)定性是一個(gè)比較復(fù)雜的問(wèn)題，很難用一個(gè)簡(jiǎn)單的規(guī)則來(lái)說(shuō)明。為了更好的理解我從一些細(xì)節(jié)上來(lái)解釋一下。
堿性pH中，OH-會(huì)攻擊并分解硅膠。分解的速度與流動(dòng)相中的OH-濃度，OH-到填料表面的通道及分解后的硅膠在流動(dòng)相中的溶解性有關(guān)。如你所見(jiàn)，流動(dòng)相中的pH濃度只是其中一個(gè)因素。另外上面所有的過(guò)程都與溫度有關(guān)。在室溫下可能工作良好，但是到60℃柱子壽命可能就會(huì)明顯降低。
OH-到填料的通道在填料的穩(wěn)定性中扮演著重要的角色，填料表面覆蓋了致密的C18或C8可以很好的改善穩(wěn)定性。另外末端封尾也是很重要的。填料表面覆蓋的疏水基團(tuán)可以保護(hù)填料免受OH-攻擊，其密度是衡量保護(hù)能力的尺標(biāo)。所以我們可以說(shuō)表面覆蓋率高的填料比表面覆蓋率低的填料穩(wěn)定，另外末端封尾的質(zhì)量也非常重要。
在酸性pH中，硅膠自己會(huì)分解。因此，鍵合物的特性只起次要的作用。在相同的鍵合水平下，單功能結(jié)合的硅烷與三功能鍵合的硅烷其穩(wěn)定性是沒(méi)有差別的。但是OH-到填料的通道是最重要的，因此單功能鍵合的大的異丙基側(cè)鏈其穩(wěn)定性是弱于標(biāo)準(zhǔn)鍵合相的，因?yàn)槠渥畲蟾采w率低。
如果柱子一直是使用同一種流動(dòng)相而沒(méi)有用有機(jī)溶劑沖洗，那么鍵合相的去吸附和分解是非常緩慢的，因此保留時(shí)間也沒(méi)什么改變。但是硅膠在慢慢的分解。導(dǎo)致的結(jié)果就是，柱子可能會(huì)毫無(wú)征兆的突然坍塌。
當(dāng)然，這種情況下填料密度也是很重要的。孔隙體積大的硅膠沒(méi)有孔隙體積小的硅膠穩(wěn)定，因?yàn)樗墓羌芨嗳酢９枘z的孔隙一般在40%-70%，但是它的強(qiáng)度是呈10倍變化的。所以可以根據(jù)填料密度來(lái)推測(cè)鍵合相的差別。另外，隨著填料孔徑變大，表面積會(huì)減少。所以其他條件一致的話，孔徑大的填料要比孔徑小的穩(wěn)定。
流動(dòng)相組分的特性對(duì)填料的穩(wěn)定性也是很重要的。pH相同時(shí)，有機(jī)緩沖液如氨丁三醇緩沖液【Tris：(HOCH2)3CNH2】,檸檬酸緩沖液和羥yi基呱嗪乙硫磺酸（HEPES）緩沖液的攻擊性比通常用的磷酸緩沖液要弱。另外硼酸和甘氨酸即使在pH10也是很溫和的。
要指出的是在已知的關(guān)于填料穩(wěn)定性的理論研究中都是在等度條件下進(jìn)行的。當(dāng)你換到有機(jī)溶劑去清洗柱子的污染物的時(shí)候，那些吸附在填料上沒(méi)有鍵合的基團(tuán)也可能被洗脫掉。所以，清洗過(guò)程也會(huì)對(duì)柱子的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。
上面的都是針對(duì)C18和C8柱的研究。很多極性柱如CN基柱即使在正常的操作過(guò)程中其穩(wěn)定性都要小很多。在pH7時(shí)，CN基填料的水解速度是C18和C8填料的1000倍。
這樣，只要合理操作，即使超過(guò)推薦的pH范圍，柱子的壽命也還是可以的。zui穩(wěn)定的柱子是使用高密度硅膠的基質(zhì)，鍵合了高密度的C18或C8，加末端封尾。流動(dòng)相組分的性質(zhì)對(duì)柱子的壽命影響很大，要小心選擇。但是，如果分析需要，然后柱子壽命也可以接受，那么大膽的挑戰(zhàn)柱子的極限吧！
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