核殼柱柱效高，你知道原因嗎？

各位同學，核殼色譜柱大家都知道具有高柱效，低背壓，高靈敏度的優(yōu)勢。不過核殼色譜柱這些優(yōu)勢這怎么來的，很多同學可能就一知半解了。這里就給各位同學解讀核殼柱的特點到底在哪里。

要理解核殼柱的特點，各位同學就要首先理解經(jīng)典的Van Deemter方程。

我們學習色譜理論的時候，都學習過速率理論，用以解釋色譜峰展寬的原因。 這就是經(jīng)典的Van Deemter方程，

如下所示：

 圖1

H    理論塔板高度

A    渦流擴散項

B/μ 縱向擴散項

Cμ  傳質阻力項

或者略微詳細一點的方程如下：

圖2

d一項 渦流擴散項中，λ為填充不均勻因子；dp為填充固定相的平均粒徑；

第二項 分子擴散項中，G為柱中填料間的彎曲因子(≈0.6)；Dm為溶質在液體流動相中的擴散系數(shù)，Dm≈10??cm²/s；μ為液體流動相在填充柱中的平均線速，cm/s；

第三項 傳質阻力項中，df為溶質在固定液中的擴散系數(shù)，cm²/s；W為色譜柱的填充因子，對短的、內徑粗的柱子，W數(shù)值較小。

核殼類色譜柱與全多孔色譜柱相比，所具有的高柱效以及高分析效率可以從Van Deemter方程(如圖2所示)來進行解釋。

核殼類色譜柱(Fused-Core)的填料，一般是由內部的實心球(其材質以及形成方式與廠家有關、不同廠家，其技術存在不同)以及包裹在實心球上的多孔型硅膠或雜化顆粒型硅膠組成。

首先是核殼類色譜填料的內核是實心球，導致該型填料具有更小的軸向擴散效應，體現(xiàn)在Van Deemter方程上，主要影響第二項參數(shù)Dm，使得色譜峰軸向擴展減小。

其次，由于實心球的存在，徑向上的溫度傳遞加快，使得溫度分布更加均一，加速傳質速度；此外核殼類填料顆粒的傳質路徑要比全多孔類填料短的多，使得傳質速率與全多孔型填料相比更快

后也是重要的，由于制備工藝的差異(核殼類色譜柱填料的制備首先是制備實心球，之后在其表面“涂覆”全多孔硅膠；全多孔型色譜柱填料多是“一次性成型”)，核殼類色譜柱填料顆粒的粒徑分布相比全多孔色譜柱填料顆粒的粒徑分布更加均一、連續(xù)。體現(xiàn)在Van Deemter方程上，主要影響d一項參數(shù)dp，為渦流擴散項。

填料的粒徑分布越均一，渦流擴散項越小，對于理論塔板高度的貢獻也就越小，色譜柱的理論塔板數(shù)也就越多。如下圖3所示，渦流擴散項是色譜峰柱內擴散的主要影響因素，模型圖3B比圖3A具有更加均一，連續(xù)的粒徑分布，因而具有更小的渦流擴散效應，具有更高的柱效，表現(xiàn)在色譜圖上就是其峰寬更小，相鄰色譜峰的分離度更大。

圖3

上述三方面的原因，使得理論塔板高度得到很大程度上地降低，因而核殼類色譜柱具有比全多孔類色譜柱具有更高的柱效，更寬的z佳流速范圍，從而具有更高的分析速度以及更低的系統(tǒng)背壓。

月旭科技的Boltimate核殼色譜柱

○ 具有亞2μm色譜柱的超高分辨率、高分離度、高柱效的優(yōu)勢，而柱反壓只有亞2μm的50%不到；

○ 相對于傳統(tǒng)3μm和5μm分析柱j大程度地改善柱效、速度、分離度和靈敏度，減少擴散路徑，提高柱效；

○ 更窄的粒徑分布，色譜柱使用2μm篩板，避免了亞2μm色譜柱極易柱壓升高的缺點，對復雜基質的樣品仍具有穩(wěn)定、可靠的高性能，更加耐用；

○ 與現(xiàn)有任何HPLC/UHPLC液相設備完美兼容；

○ 支持600bar的高壓條件使用；