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2023-07-30

二氧化硅表面具有活性硅醇(Si-OH,二氧化硅的游离 OH 基团),这允许通过接枝硅烷部分来改变表面化学。此属性允许控制在分离技术中有用的表面极性。各种类型的硅烷可以接枝在表面上以提供单体或聚合物键合相,它们都具有如下所述的优点和缺点。

单体和聚合物键合相之间的主要区别 单体功能化

通过接枝单官能烷基硅烷试剂,只能与二氧化硅表面形成一个键。这种类型的接枝称为单体。二甲基通过产生空间位阻来帮助保护表面,同时防止达到可能的最高硅烷密度。封端剂的接枝抑制了残留的硅醇基团。通常,即使在封端之后,由于空间位阻,一小部分初始硅醇基仍然存在。

单体相具有非常高的稳定性、批次间的重现性和良好的疏水性。硅烷与表面仅具有一个键这一事实使得该相在低 pH 值下不太稳定,这可能导致硅烷水解并因此浸出。对于低 pH,聚合物相是优选的。

聚合物功能化

历史上,出于经济原因,首先使用三氯烷基硅烷。通过接枝双或三官能烷基硅烷试剂,可以与表面以及硅烷分子之间形成多维键合。这种接枝方法称为聚合物功能化。二氧化硅表面更疏水,在强酸性条件下 (pH 2-3) 具有更高的稳定性并且具有更长的使用寿命。然而,与单体相相比,聚合相存在主要缺点:由于交叉聚合反应导致均匀表面覆盖率较低,批次间重现性较差,导致即使是同一分子的保留也有所不同。

均匀的表面覆盖

SiliCycle 开发了一种新的创新接枝技术,其特点是烷基链在表面均匀覆盖。这种专有工艺可用于所有类型的硅烷,并确保更高的化学稳定性以及更好的性能,因为表面覆盖率更高。

封端

功能化硅胶时,不可能与每个硅醇基反应,因此常采用封端技术来防止非特异性相互作用造成的峰拖尾,从而改善分离。此外,更复杂的方法可以形成强大的层保护,在恶劣条件下提供非常高的吸附剂耐久性。

可以使用各种方法完成封端步骤。最简单的方法是用小甲硅烷基化剂处理表面,例如三甲基氯硅烷 (TMSCl)。然而,在 SiliCycle,我们总是试图改进和控制这一关键步骤,以提供高度失活的硅醇相。对于某些阶段,我们使用传统的单步封端技术,对于其他阶段,我们使用我们专有的封端工艺,其中包括多步方法、使用特定的甲硅烷基化剂或其他特殊处理。

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