色譜分離效果很大程度上取決于色譜填料性能，色譜技術(shù)重大進步往往是隨著新的分離材料的出現(xiàn)而推進的。為了滿足日益增長的快速、高l效色譜分離和分析性能的要求，尤其是隨著色譜分離分析應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣，分離效率要求越來越高，樣品組分越來越復(fù)雜，對色譜柱選擇性及分辨率提出越來越高的要求。新型色譜填料及色譜分離模式被不斷開發(fā)出來以滿足各種應(yīng)用需求：從有機化合物分離分析中比較常用的反相色譜，到無機離子分析檢測專用的離子色譜，再到手性藥l物拆分的手性色譜，到多糖分離分析專用色譜，再到蛋白抗l體分析檢測用各種生物色譜技術(shù)被不斷開發(fā)出來。色譜柱種類越來越多，適用范圍越來越廣，對色譜柱性能的要求也越來越高。色譜柱填料的性能主要取決于其基質(zhì)組成、形貌、粒徑大小、粒徑分布、孔徑大小、孔徑分布、比表面積、表面功能基團等因素。色譜填料性能往往是隨著這些材料制備技術(shù)的進步而提升。

從全多孔球形硅膠到表面多孔核殼結(jié)構(gòu)硅膠

雖然亞2微米小粒徑硅膠色譜填料使用使得HPLC的分辨率、檢測速度及柱效達到前l所未有的水平，但儀器設(shè)備壓力也達到極限。因為壓力與粒徑平方成反比，目前儀器設(shè)備已經(jīng)很難能滿足通過進一步減小粒徑來提高柱效的目的。為了實現(xiàn)在常規(guī)的HPLC 色譜儀器上實現(xiàn)UPLC的分離速度和效果，著l名教l授Kirkland開發(fā)出核殼結(jié)構(gòu)（Core-shell）硅膠色譜填料。核殼結(jié)構(gòu)硅膠色譜填料是在實心硅球表面包覆多孔層。表面多孔核殼結(jié)構(gòu)微球進一步降低分子軸向擴散效應(yīng)，縮短了傳質(zhì)路徑，與全多孔填料相比其傳質(zhì)速率更快，具有更高的柱效及更低的背壓，在普通的液相色譜儀器上得到 UPLC 的分離速度和效果。核殼結(jié)構(gòu)硅膠色譜填料已越來越多在HPLC上使用。

合物材料借助鍵合、聚合和交聯(lián)等方法以共價或吸附的形式與硅膠表面羥基相結(jié)合, 而實現(xiàn)對硅膠改性的方法。硅膠基質(zhì)聚合物包覆和聚合物涂敷型填料不僅擴大了使用的pH范圍, 同時表面的聚合物有效地覆蓋了硅膠表面的硅羥基, 既避免了強極性和堿性物質(zhì)的非特異吸附, 也改善了填料的分離效能, 很大限度地降低了殘存的硅羥基的效應(yīng), 即使是在中性條件下分析堿性物質(zhì), 仍能保持峰型完l美，使其即有硅膠填料高機械強度的特性，又有聚合物填料耐酸堿性優(yōu)點。無論是引入有機雜化基團或通過聚合物包覆改造硅膠基質(zhì)，都可以提高硅膠的pH 耐受性，并屏蔽或減少表面硅羥基以降低堿性化合物的拖尾。為了滿足速度更快、分辨率更高、分離選擇性更好液相色譜分離和分析技術(shù)的需求，以硅膠為基質(zhì)的色譜填料的將向單分散，核-殼型、雜化硅膠、窄分布孔結(jié)構(gòu)及超大孔結(jié)構(gòu)硅膠等新型材料方向發(fā)展。

手性色譜填料是通過在硅膠上涂敷和鍵合帶有手性識別位點的材料制備而成。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、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。