临界点色谱法

0532 临界点色谱法
    临界点色谱法（liquid chromatography at critical condition， LCCC）是根据聚合物的功能基团、嵌段结构的差异进行聚合物分离的一种色谱技术。临界点色谱法的原理是基于临界点之上、临界点之下以及临界点附近的标度理论。当使用多孔填充材料作为固定相时，分子排阻色谱（size exclusion chromatography，SEC）和相互作用色谱（interaction chromatography，IC）的分离机制在分离聚合物时同时发生作用。在某个特殊色谱条件（固定相、流动相的组成、温度）下，存在两种分离机制的临界点，被称为焓熵互补点或色谱临界条件（critical conditions）或临界吸附点（critical adsorption point， CAP）。在这一点，聚合物分子按照分子末端功能基团的不同或嵌段结构的差异分离，与聚合物的摩尔质量（分子量）无关，聚合物的洗脱体积等于色谱柱的空隙体积。此时，聚合物的长链成为了“色谱不可见”（chromato-graphically invisible）。
    SEC分离模式仅可以给出聚合物的分子量分布，因此，LCCC分离模式是对SEC分离模式的补充。
    1.对仪器的一般要求和色谱条件
    （1）对仪器的一般要求 临界点色谱法所需的仪器（进样器、输液泵和检测器）同高效液相色谱法。
    （2）色谱柱 对于脂溶性聚合物一般采用反相色谱系统，使用非极性填充剂，常用的色谱柱填充剂为化学键合硅胶，以十八烷基硅烷键合硅胶最为常用，以聚苯乙烯-二乙烯基苯为代表的聚合物填料也有使用。对于水溶性聚合物，一般使用极性填充剂，常用的色谱柱有HILIC柱、二醇柱等。
    载体的孔径直接影响聚合物的分离。一般而言，可参照高效液相色谱法的原则选择填料，但由于聚合物的空间拓扑结构不同，在具体应用中需要结合品种的特性并通过实验进行选择。
    （3）流动相 分离脂溶性聚合物的流动相一般采用非水溶剂及其适当比例的混合溶剂，应保证流动相绝对无水。对于水溶性聚合物一般采用水与甲醇或乙腈等溶剂组成混合流动相，可使用各种添加剂，如缓冲盐等。
    （4）柱温 柱温对于寻找临界吸附点具有重要意义，以硅胶为载体的键合固定相的最高使用温度一般不超过60℃。 因此可以考虑采用聚苯乙烯-二乙烯基苯类型的聚合物填料固定相，其最高使用温度可以达到100℃。
    2.确定临界色谱条件
    要确定临界色谱条件，必须循序渐进地优化色谱条件，即在影响聚合物熵和焓变的三要素——固定相、流动相（不同比例）、柱温三者之间寻优。
    寻优的过程首先需初步确定固定相和流动相的范围；一是色谱柱的孔径要与待测组分的分子量相适应，以使待测组分处于色谱柱的分级范围之内，不会成为全排阻分子；二是流动相的洗脱强度应保证对被测组分有一定的容量因子，保留时间应适宜。
    当寻优至临界点附近时，可以观察到聚合度不同的同类聚合物的色谱保留行为，发生SEC模式与IC模式互变现象，或者离散的具有不同聚合度聚合物的色谱峰发生峰聚拢，合并为一个单一尖锐色谱峰的现象。
    3.系统适应性试验和测定法
    照高效液相色谱法（通则0512）项下相应规定。