高效毛細(xì)管電色譜儀整體毛細(xì)管柱是采用有機(jī)和無機(jī)方法在毛細(xì)管中進(jìn)行原位自由基聚合反應(yīng)或固化，形成連續(xù)床固定相，不用柱塞，簡化了柱制備過程。通過改變單體可引入多種官能團(tuán)，有更好的多孔性和滲透性，對流動相阻力小，溶質(zhì)在固定相和流動相之間快速分配，有利于實現(xiàn)高速分離。整體毛細(xì)管柱按基質(zhì)不同可分為無機(jī)基質(zhì)整體毛細(xì)管柱、有機(jī)基質(zhì)整體毛細(xì)管柱、顆粒固定化整體毛細(xì)管柱和雜化材料整體毛細(xì)管柱。

一、無機(jī)基質(zhì)整體毛細(xì)管柱：

無機(jī)基質(zhì)整體毛細(xì)管柱是通過溶膠－凝膠反應(yīng)使硅烷化試劑形成牢固的Si－O－Si網(wǎng)絡(luò)骨架。溶膠－凝膠反應(yīng)一般包括至少一種前導(dǎo)物質(zhì)（通常是烷氧基硅烷）、溶劑、催化劑、有機(jī)添加劑和水，將這些物質(zhì)的溶液引入經(jīng)預(yù)處理的毛細(xì)管后，在柱中水解縮聚生成凝膠，然后進(jìn)行老化、干燥，制成硅膠基質(zhì)整體毛細(xì)管柱。

在溶膠－凝膠反應(yīng)過程中，催化劑HCl和單體含量對整體柱的結(jié)構(gòu)有影響。增加HCl濃度可增加柱強(qiáng)度，增加分離效率。當(dāng)HCl濃度低時，沒有足夠的硅醇基水解形成網(wǎng)絡(luò)骨架。增加單體和致孔劑的比率會減小孔徑，增加骨架密度，降低滲透性。當(dāng)單體濃度小于5%時，單體只能與管壁結(jié)合，不能形成整體柱。當(dāng)單體濃度大于18%時，柱滲透性非常差。

溶膠－凝膠技術(shù)具有純度高、均勻性好和合成溫度低等特點(diǎn)，近年在材料科學(xué)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

硅膠基質(zhì)整體毛細(xì)管柱機(jī)械強(qiáng)度良好，耐有機(jī)溶劑，硅膠骨架和通孔尺寸可獨(dú)立控制，但使用過程會出現(xiàn)收縮、開裂和干結(jié)等問題，很多情況下柱制備和修飾不能同時進(jìn)行。

另外，還有以氧化鋯和二氧化鈦為基質(zhì)的整體柱，但這方面的研究遠(yuǎn)不及硅膠基質(zhì)整體毛細(xì)管柱廣泛和深入。

二、有機(jī)基質(zhì)整體毛細(xì)管柱：

有機(jī)基質(zhì)整體毛細(xì)管柱有以聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸酯和聚苯乙烯為基質(zhì)的整體柱。典型的聚合液以含一個乙烯基的化合物為單體，以含兩個乙烯基的化合物為交聯(lián)劑，以含離子基團(tuán)的化合物為產(chǎn)生電滲流的單體，為了形成多孔結(jié)構(gòu)往往添加致孔劑。

有機(jī)基質(zhì)整體毛細(xì)管柱種類比較單一，機(jī)械強(qiáng)度較差，容易發(fā)生收縮和溶漲現(xiàn)象，使柱性能發(fā)生變化，影響柱壽命。

1、聚丙烯酰胺基質(zhì)整體毛細(xì)管柱：

以聚丙烯酰胺為基質(zhì)的整體柱從1995年首次出現(xiàn)以來得到了廣泛應(yīng)用。最初的整體柱一般以丙烯酰胺為單體，以亞甲基二丙烯酰胺為交聯(lián)劑，以含離子基團(tuán)的化合物為產(chǎn)生電滲流的單體，所得到的整體柱是親水性較強(qiáng)的柱床。為了獲得疏水性較強(qiáng)的柱床，可添加疏水性較強(qiáng)的單體，如十四烯、十六烯和十八烯等，利用反相機(jī)制進(jìn)行分離。

2、聚甲基丙烯酸酯基質(zhì)整體毛細(xì)管柱：

以聚甲基丙烯酸酯為基質(zhì)的整體柱是硬質(zhì)柱床，柱制備比較簡單，毛細(xì)管壁可不經(jīng)過預(yù)處理將聚合物混合液引入到柱中后，經(jīng)水熱處理可得到柱體與管壁結(jié)合很好的整體柱。

以2－（三甲基磺酸甲酯銨）乙基甲基丙烯酸酯（MEAMS）為單體，以乙二醇二甲基丙烯酸酯（EDMA）為交聯(lián)劑，以正丙醇和1，4－丁二醇的混合液為致孔劑，可得到具有反相和離子交換混合模式的整體柱。MEAMS中的銨基既作為產(chǎn)生反向電滲流的基團(tuán)，又作為強(qiáng)離子交換固定相。該整體柱對中性化合物表現(xiàn)出反相色譜機(jī)制，對帶電荷的物質(zhì)既有反相作用機(jī)制，又有離子交換作用機(jī)制。使用該整體柱分離堿性化合物時，還消除了一般電泳和電色譜中由于堿性化合物吸附所造成的峰拖尾現(xiàn)象。

3、聚苯乙烯基質(zhì)整體毛細(xì)管柱：

以聚苯乙烯為基質(zhì)的整體柱是硬質(zhì)整體柱。目前單體種類比較少，一般是苯乙烯－二乙烯苯共聚物。

三、顆粒固定化整體毛細(xì)管柱：

顆粒固定化整體毛細(xì)管柱是將填料的溶膠－凝膠懸浮液引入毛細(xì)管中進(jìn)行原位聚合，或?qū)⑻盍项w粒填充到毛細(xì)管中后，再采用如高溫?zé)�結(jié)、溶膠－凝膠等方式，形成連續(xù)床層的整體柱。由于顆粒的存在，減少了柱制備過程中的收縮和干裂。

四、雜化材料整體毛細(xì)管柱：

采用有機(jī)－無機(jī)雜化的方法，使整體柱的形成和衍生同時完成。柱制備簡單，可通過調(diào)節(jié)不同前導(dǎo)物質(zhì)的比例來調(diào)整疏水相在整體柱中的比例。

   

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