二十世紀六十年代以來,色譜技術作為一種分析技術在生命科學、環境科學、藥l物分析等領域的應用日益普遍。應用在手性色譜分離方面得到很快的發展,而其中色譜填料可謂是色譜技術的核心,它不僅是色譜方法建立的基礎,而且是一種重要的消耗品。色譜柱作為色譜填料的載體,當之無愧被稱為色譜儀器的“心臟”。的色譜填料一直是色譜研究中豐富、有活力、富于創造性的研究方向之一。
手性色譜填料國產化之路手性色譜填料主要是通過在多孔二氧化硅基球上涂覆或鍵合帶有手性識別位點的生物材料如纖維素,直鏈淀粉。如要做手性色譜填料,首先要解決的就是合成超大孔硅膠基球作為手性色譜填料的固定相載體。在納微科技做出超大孔硅膠基球之前,全世界上只能從日本公司才能買到這種超大孔的硅膠基球,價格昂貴,每公斤高達10萬元人l民幣。雖然中國擁有全世界比較多的色譜科研究員,發表色譜領域文章數量也于2011年就超過美國穩居世界首位,但遺憾的是中國色譜填料尤其是球形硅膠色譜填料一直未能實現產業化。主要原因就是色譜填料制備技術壁壘高,產業化周期長,投資大,世界上可以大規模生產球形硅膠色譜填料的也就只有四家公司,日本就占了三家。可見日本對色譜填料技術掌控能力的強大。絕大多數商業化的硅膠色譜填料的孔徑一般都在10-30納米,而用于手性硅膠色譜填料的孔徑要求達到100納米,手性色譜用的大孔硅膠比小孔硅膠制備技術難度更大。為了實現球形硅膠色譜填料產業化,納微投資近5000萬元人l民幣,堅持了十多年跨領域技術研發,突破了單分散球形硅膠色譜填料精準制造的世界難題,納微也因此成為全球具備大規模生產單分散球形硅膠色譜填料的公司。納微不僅填補中國在球形硅膠色譜的空白,而且為世界硅膠色譜填料精準制備技術的進步做出貢獻。在此基礎上,納微又研發出超大孔硅膠色譜填料以滿足手性色譜填料的要求。電子掃描電鏡圖對比圖及孔徑分布對比圖可以明顯看出納微大孔硅膠無論是粒徑的精l確性,粒徑均勻性,孔徑均勻性,還是球的完整性及機械強度都超過日本產品。
色譜技術是目前世界上可以對復雜組分進行分離比較有效的手段。色譜分離是根據不同組分的物理和化學性質不同,導致其與色譜填料的作用力不同、因此當一個帶有多種組分的混合樣品從色譜柱一端進去,流過色譜柱,之后從另外一端出來時,不同組分的分子在色譜柱的保留時間不同,也就是穿過色譜柱的速度不同以達到對不同組分分子分離的目的。而手性分子是一對有鏡像關系的分子,就跟左右手一樣,物理和化學性能沒有任何差異。這種手性拆分就是上帝也怕麻煩的事情,這也是為什么上帝在創建生命物質時只選擇一種構象。科學家是如何去分離這樣的手性分子呢?
雖然人類科學家沒有上帝的能力,但有學習并借用上帝創造的手性生命體的能力。前面說過上帝只選擇給這個世界一種構象的生命體,生命體的組成如蛋白、DNA、和糖物質都具有手性結構。科學家正是利用蛋白和糖物質具有手性分子識別能力才發明了手性色譜分離方法。也就是把具有手性空間識別能力的糖物質加到色譜填料微球中使得色譜填料與一對對映體分子具有差異化的作用力或保留能力以達到手性分子分離的目的。這篇文章就是講述國內學家是如何發展手性世界拆分技術的。‘