依據(jù)van Deemeter 方程，隨著顆粒度的不斷降低，渦流擴(kuò)散減小，分子傳質(zhì)阻力減小，相應(yīng)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(huì)急劇增加。從液相色譜出現(xiàn)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(shù)十塔板數(shù)提高到3.2x105塔板數(shù)每米。液相色譜也從工業(yè)用常壓制備色譜發(fā)展到分析檢測(cè)用高壓HPLC再到目前超高壓UPLC。工業(yè)分離純化的粒徑在10微米以上，而常規(guī)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(lái)越精細(xì)的硅膠色譜填料的使用，HPLC分離分析性能也越來(lái)越好。亞2μm的硅膠填料的使用使得HPLC的分辨率，檢測(cè)速度及柱效達(dá)到前l所未有的水平，同時(shí)也引起了色譜分析儀器的變革。

另外粒徑大小一致，可以保持分子在填料微球的擴(kuò)散遷移路徑基本保持一致，相應(yīng)的保留時(shí)間也一致，減少分子擴(kuò)散系數(shù)，從而獲得更高的柱效。因此高度粒徑均一的單分散色譜填料既可以降低渦流擴(kuò)散系數(shù)又可以減少分子擴(kuò)散系數(shù)，從而提高柱效。另外粒徑越精l確、分布越窄、其柱床越穩(wěn)定、反壓越低、批與批的重復(fù)性越好，越能滿足高l性能色譜分析檢測(cè)的需求。第二代多孔球型色譜填料一般是由溶膠一凝膠法 (Sol-Gel) 或是噴霧干燥法制備。這兩種方法制備的球形硅膠粒徑分布都較寬不能直接用作色譜填料，而需要經(jīng)過(guò)復(fù)雜篩分分級(jí)處理去除過(guò)大或過(guò)小的硅膠微球以滿足色譜填料的需求，因此生產(chǎn)周期長(zhǎng)、產(chǎn)率低、批與批的重復(fù)性差，且會(huì)產(chǎn)生大量的不合格的產(chǎn)品。而且填料的顆粒越細(xì)篩分工藝越困難、篩分設(shè)備也越貴。其實(shí)，即使經(jīng)過(guò)篩分，其填料粒徑分布也較寬。因此如何直接制備精l確的粒徑大小和高度的粒徑均一性單分散多孔硅膠一直是該領(lǐng)域的技術(shù)難題和發(fā)展方向。

第二代球形硅膠色譜填料的粒徑分布較寬，而粒徑分布是影響色譜填料性能的重要參數(shù)之一。在高l效液相色譜分離過(guò)程中，流動(dòng)相流過(guò)的通路主要是粒狀填料間的間隙，而填料形狀、粒徑大小及分布、都會(huì)影響填充柱床緊密程度的均一性，導(dǎo)致溶質(zhì)分子在填充柱床中的流動(dòng)路徑和保留時(shí)間發(fā)生變化，從而影響分離效果。因此粒徑分布均勻，形貌規(guī)整的球形填料填充柱床的緊密程度一致性好，流動(dòng)相在柱床中的流速均勻，流動(dòng)相經(jīng)過(guò)柱床的路徑長(zhǎng)短一致，從而有效降低渦流擴(kuò)散系數(shù)，使色譜峰寬變窄，理論塔板數(shù)升高。

手性色譜填料是通過(guò)在硅膠上涂敷和鍵合帶有手性識(shí)別位點(diǎn)的材料制備而成。具有手性空間結(jié)構(gòu)的材料主要是纖維素和直鏈淀粉類。纖維素是葡萄糖通過(guò)β-1,4-糖苷鍵連接成的線性聚合物, 淀粉是α -1,4-葡萄糖苷連接的螺旋結(jié)構(gòu)。手性拆分性能受到很多因素的影響, 包括多糖的微晶結(jié)構(gòu)、聚合度、分子量大小、衍生化基團(tuán)、涂敷工藝、硅膠基球孔徑大小，粒徑分布等等。因此制備手性色譜填料難度極大，目前手性色譜填料產(chǎn)品主要是由日本Daicel壟斷。