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迪马全球技能总监李广庆谈液相色谱柱和填料技能开展进程及最新趋势

发布日期: 2022-09-17 04:38:11 来源:亚博88
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  色谱剖析既需求快速高效的色谱柱,又需求简捷有用的前处理技能和高活络度的精细检测技能。样品前处理、色谱柱以及多种仪器的在线联用与结合已成为现代剖析化学的首要方向。

  色谱是一种别离剖析手法,别离是中心,因此担负着别离作业的色谱柱是色谱体系的心脏。现在市场上色谱柱品种和规范繁复,在制药、食物、环保、石化、农林、医疗卫生等范畴有广泛的运用,相关从业人数也在不断增加。

  走近色谱的‘心脏’——色谱柱新技能新运用”专题,并约请色谱柱干流厂商来共享对色谱柱类别、技能开展及最新运用开展的观点。此次,咱们特别约请了迪马科技副总裁、全球研制总监李广庆博士谈一谈液相色谱柱的开展进程、类别、相关技能、运用范畴及开展趋势等问题。

  :1903年俄国植物化学家茨维特(Tswett)初次提出“色谱法”(Chromatography)和“色谱图”(Chromatogram)的概念。之后,相继呈现了纸色谱、离子交换色谱和薄层色谱等液相色谱技能。1952年,英国学者Martin和Synge依据他们在分配色谱方面的研讨作业,提出了关于气-液分配色谱的比较完好的理论和办法,把色谱技能向前推进了一大步,这是气相色谱在尔后的十多年间开展十分敏捷的原因。在20世纪前期经典的LC色谱柱中,一般运用100μm粒径的无定形硅胶,但其传质速度慢、柱效低。60年代中后期,低流速往复泵、在线检测器和薄壳形填料相结合,使液相色谱完成了高效、快速别离。不过薄壳形固定相对样品的负载量较低,因此70年代后人们敏捷开发了5-10μm全多孔球形硅胶固定相,并且开展了高压匀浆技能,处理了HPLC固定相的填充问题,使得液相色谱完成了高速、高效和更大样品容量的别离剖析。随后人们又将微处理机技能用于液相色谱,进一步进步了仪器的自动化水平缓剖析精度,极大地扩大了HPLC办法的运用规模。

  80年代,针对生命科学范畴别离和制备规划的生物色谱填料为生命科学的开展做出了巨大贡献,一起也为HPLC在生命科学研讨范畴的位置奠定了坚实基础。

  90年代,跟着生物工程和生物医药研讨与开发的迅猛开展,为高效液相色谱技能提出了更多更新的别离、纯化、制备的课题。因此,各品种型的高通量色谱柱及手性色谱柱纷繁呈现,一起针对食物、环境、药物和化学等范畴特别需求的专用色谱柱也使得HPLC能够运用于简直一切的研讨范畴。

  :现代高效液相色谱的色谱柱简直均是管状的,且多选用直形。这是因为在高效液相色谱中,因为运用了高效填料,并不需求很长的柱长,直型柱既有利于加工,又利于填充,是最适合的柱型。当然在一些特别的场合,如以膜为别离介质时,也运用盘型柱和径向柱。在运用开管毛细管柱时,因柱长较长,也可将柱子盘曲起来。但大多数情况下,液相色谱中均运用管形直型柱,并且是填充柱。色谱填料是经过对基质资料的化学改性而完成的,首要的化学改性办法有硅胶外表化学润饰、全体润饰和聚合物包覆等。高效液相色谱柱最常用的填装办法是高压匀浆法。将填料悬浮在适合的匀浆液中制成匀浆,在其没有沉降之前,很快地用高压泵将其以很高的流速压进柱管中,便可制备出填充均匀的色谱柱。关于色谱柱类别来说,依照不同的色谱别离形式和机理,色谱填料能够分为正相、反相、亲水、疏水、离子交换、手性、亲和、尺度排阻等。依据资料性质的不同,色谱填料可分为天然高分子资料、人工合成高分子资料、无机资料和有机-无机杂化资料等。依据资料骨架结构的不同,可分为球形和全体柱固定相。球形固定相包含超纤细球、磁球、微孔球及大孔球等;而全体柱固定相包含有机全体柱、硅胶等无机全体柱以及有机-无机杂化全体柱等。

  正相色谱填料,其颗粒外表首要含有羟基、氨基、氰基、羧基、醚链等极性基团或链段;反相色谱填料,其颗粒外表首要含有C18、C8烷基以及苯基等强疏水性基团或链段;离子交换色谱填料,其颗粒外表首要带着季铵基、二乙氨乙基、磺酸基、羧基等强、弱阴阳离子交换基团;疏水性相互作用色谱填料,其颗粒外表首要含有C1、C4烷基、苯基、聚乙二醇等弱疏水性基团或链段;尺度排阻色谱填料,其颗粒外表结构按所运用的色谱体系不同,可分为亲水性和亲油性两大类,其间用作水相体系的凝胶过滤填料,首要含羟基等亲水性基团;亲和色谱填料,其颗粒外表带着比方蛋白质、抗体、激素、抗菌素、酶等具有生物特异性的配基。

  仪器信息网:现在液相色谱柱有哪些新技能?液相色谱柱技能还有哪些问题亟待处理? 未来液相色谱柱技能的开展趋势是什么?

  :现在市场上尽管已有多种商品化的色谱固定相,可是研制柱效高、机械强度好、速度快且别离才能强、运用寿命长的新式色谱柱填料仍然是色谱范畴的难点。当今新式别离资料的开发首要会集在以下三个方面:快速别离资料,首要包含全体柱和UHPLC及核壳资料、毛细通道聚合物/硅胶(CCP/CCS)纤维、碳纳米资料、Disc technology四种;高选择性别离资料,包含分子印迹和限进介质及免疫亲和资料、磁性纳米资料、极性润饰和多功能别离资料、手性别离与超临界色谱资料、正交别离与多维液相色谱资料五种;绿色环保别离资料,包含液枪头萃取资料、固相微萃取(SPME)与吸附剂填充微萃取(MEPS)、基质涣散萃取(MSPD)、固载化液液萃取(SLE)、96孔板资料五种。色谱剖析既需求快速高效的色谱柱,又需求简捷有用的前处理技能和高活络度的精细检测技能。样品前处理、色谱柱以及多种仪器的在线联用与结合已成为现代剖析化学的首要方向。未来色谱填料研讨将向着剖析速度快、选择性好、峰容量高、别离才能强、柱效高、重现性好、pH运用规模宽、寿命长、制备办法简略、硅羟基掩蔽彻底、具有多种别离形式以及对环境友好的方向开展。未来样品前处理的开展方向将是样品、设备和试剂微量化、操作简略化、前处理与检测一体化和自动化。未来别离剖析技能将向着活络、精确、快速、简洁的方向开展。

  仪器信息网:液相色谱柱首要运用范畴有哪些?未来色谱柱的运用将怎么开展?您以为哪些运用范畴还有拓宽空间?

  :色谱作为一种别离技能与办法现在在多个科学范畴得到运用,已经成为剖析化学学科的一个重要分支。进入21世纪之际,人类面临着在生命科学、资料科学、环境科学和信息科学等范畴快速开展的应战,而色谱技能是这些科学范畴必不可少的研讨手法和东西。液相色谱与质谱等技能的联用为杂乱样品的剖析供给了更丰厚的判定信息,成为当今蛋白质组学、多肽组学和代谢组学研讨的抱负东西,正取得越来越广泛的运用。能够毫不夸大地说,假如没有色谱技能的运用,自然科学和生命科学很难开展到今日的姿态。在药物研制和生物检测运用的推进、液相色谱-质谱联用技能敏捷遍及及超高效液相色谱技能的影响下,液相色谱填料的首要开展趋势和运用范畴体现在以下几个方面:1、开发具有高选择性和高慵懒的色谱固定相,以习惯许多极性药物剖析的需求;2、开发耐酸碱、耐高温、低丢失的色谱固定相,以习惯液质运用的需求;3、开发高效和安稳的高水相反相填料和正相亲水色谱填料,以习惯强极性组分别离的需求;4、开发高强度、超微粒径液相色谱填料,以习惯超高效、快速和高活络度的运用需求;5、开发新式生物大分子别离剖析色谱填料,以习惯越来越杂乱的生物样品剖析的需求,以及越来越高的剖析要求;6、开发亚3μm核壳型硅胶微球填料和新式硅胶全体柱,以供给具有剖析速度快、柱压低、传质快、简洁等特色的更好的液相色谱剖析办法。

  现代剖析仪器、办法、技能还远远不能满意杂乱生物样品对剖析活络度、重复性、精确性和覆盖率的要求,因此开展高效生物样品剖析办法和技能仍然是剖析化学面临的一个巨大应战。因为生物样品组成杂乱且各组分动态散布规模巨大,开展新式色谱富集别离资料关于进步特定的生物样品的剖析功能十分重要,必将在人类解析各种重要的生理病理过程中发挥重要作用,一起将极大地促进剖析化学、生物学以及临床确诊技能的快速开展。

  现在,咱们的干流液相色谱柱首要有以下几个系列:Endeavorsil(猛进)1.8μm UHPLC色谱柱、Leapsil(腾跃)2.7μm HPLC/UHPLC兼容色谱柱、Navigatorsil(领航)2.7μm核壳色谱柱、Diamonsil(钻石)色谱柱(一代、二代、Plus)、Spursil(思博尔)色谱柱、Inspire(英帕尔)色谱柱、Bio-Bond300 色谱柱、Platisil(铂金)色谱柱、Silversil(银光)色谱柱、聚合物基质色谱柱等。咱们每个系列都有自己特有的技能优势,比方Diamonsil(钻石)系列液相色谱柱是迪马科技的明星产品,自1998年Diamonsil(钻石一代)上市以来,以其优秀的功能和完善的服务深受业界用户的信任。Diamonsil(2)(钻石二代),选用迪马专有的硅胶键合技能,具有超高的碳载量和超强的别离才能,深受用户的好评。Diamonsil Plus,不光具有钻石一代和钻石二代的优势,一起具有超长的运用寿命和超高的柱效,并且在快速剖析的一起又不失别离度,极性改性的固定相能够在100%水到100%有机活动相体系下运转。至今,在国内外中心期刊上,运用Diamonsil色谱柱宣布的文献有13000余篇。

  别的,Endeavorsil(猛进)1.8μm UHPLC色谱柱,是一款以纯度为99.999% 的外表润滑、粒径均匀的高纯球形硅胶为基质,选用迪马科技专有的键合技能出产的产品。运用立异技能进行全体规划,大幅度地改进了液相色谱的别离度、样品通量和活络度,理论塔板数挨近每米二十万。超高的柱效适用于超快速别离,优异的选择性和别离度能够沉着面临各种杂乱组分别离的应战,高活络度能够检测样品中愈加痕量的方针化合物。与此一起,在高流速和高压力下,仍能体现并坚持优异的柱功能。可为用户削减更多的剖析时刻并节约许多的溶剂,削减用户的作业本钱。

  Leapsil(腾跃)2.7μm HPLC/UHPLC兼容色谱柱,适用任何HPLC/UHPLC 体系。这款色谱柱,选用专有技能确保低柱压,使色谱柱能够在高流速下运转然后完成快速别离,且不失别离度。并且可一起用于高效液相色谱仪(HPLC)及超高压液相色谱仪(UHPLC),办法开发更灵敏,不必过多的考虑溶剂的黏度或经过升高柱温来下降柱压。对杂乱组分坚持较高的别离度,便于办法开发和办法调整。

  :现在咱们出产的色谱柱和前处理小柱能够广泛运用于生命科学,医药卫生、食物剖析、环境剖析、生化剖析等各个范畴中。咱们的重视焦点首要会集在食物安全、环境剖析、生命科学和新药研制等范畴中的相关需求,且针对不同运用范畴,供给一站式的、成套的职业处理计划。这些计划在很大程度上能够简化用户的前处理过程,在进步作业效率的基础上大幅度下降本钱,也因此得到客户的广泛认可与欣赏。比方鸡肉和鸡蛋中甲硝唑和氯霉素类药物残留检测的处理计划:氯霉素是一种抑菌性广谱抗生素,常被用于畜禽动物及水产品的疾病医治和防备;甲硝唑为硝基咪唑类药物,常被参加动物饲猜中以驱除动物体内的寄生虫,因此形成动物源性食物中的药物残留。我国农业部第235号公告中已将甲硝唑和氯霉素列为不得检出药物,并规则了其他药物的残留定量。现在检测甲硝唑、氯霉素类药物办法许多,但因为甲硝唑、氟苯尼考胺和氯霉素的性质差异比较大,一起检测的办法很少。迪马科技在参阅各种规范和文献基础上,建立了SPE-UPLC-MS/MS法测定鸡肉和鸡蛋中甲硝唑和氯霉素类兽药残留,选用90%乙腈水提取,ProElut DPC-2固相萃取专用柱净化样品,运用Leapsil C18色谱柱进行检测。此计划前处理过程少,提取液直接经过净化柱接纳流出液即可;有机溶剂用量小,前处理过程中也无需运用酸碱试剂;运用ProElut DPC-2净化柱能够有用除去杂质,净化作用优异;剖析条件简略,能够一个活动相正负离子一起检测,大大进步作业效率,削减试验本钱;办法定量限可达0.5μg/kg。一起Leapsil C18色谱柱别离才能强,与样品杂质能够到达基线别离,剖析时刻比较短。

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