CN104428045A

CN104428045A - 色谱材料

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Publication number: CN104428045A
Application number: CN201380037761.8A
Authority: CN
Inventors: K.D.怀恩罕; M.F.莫里斯; D.W.布劳斯米歇; J.F.希尔; J.N.费尔蔡尔德
Original assignee: Waters Technologies Corp
Current assignee: Waters Technologies Corp
Priority date: 2012-05-15
Filing date: 2013-05-15
Publication date: 2015-03-18
Anticipated expiration: 2033-05-15
Also published as: US20180326399A1; EP3113857A1; US20210023531A1; US20210331138A1; WO2013173501A8; CN104428045B; US9925521B2; JP2015517402A; US20150133294A1; WO2015134317A9; DE112013002532T5; EP3113857A4; US20150136700A1; GB201420328D0; US11059026B2; DE112013002519T5; US20190217273A1; EP3113857B1; GB2553727B; GB201718598D0

Abstract

在一个方面中，本发明提供的用于多种不同色谱模式的色谱固定相材料由式1表示：[X]（W）_a（Q）_b（T）_c（式1）。X可以是具有包含二氧化硅芯材料、金属氧化物芯材料、无机-有机杂化材料或一组其嵌段共聚物的表面的高纯度色谱芯组合物。W可以在X表面上不存在和/或可以包含氢和/或可以包含羟基。Q可以是功能基团，其在色谱的条件下使用低的水浓度随时间最小化保留变化（漂移）。T可以包含一个或更多个亲水的、极性的、可电离的和/或带电荷的官能团，其与分析物色谱地相互作用。此外，b和c可以是正数，具有0.05≤（b/c）≤100的比例，并且a≥0。

Description

色谱材料

相关申请的交叉引用

本申请要求享有于2012年5月15日提交的美国临时申请号61/647,303的优先权，其内容以其整体通过引用并入本文。

发明领域

本发明通常地涉及色谱材料。本发明更特别地，在多个实施方案中，涉及用于正相色谱、超临界流体色谱、基于二氧化碳的色谱、疏水相互作用液相色谱、亲水相互作用液相色谱、亚临界流体色谱、高压液相色谱和溶剂化气相色谱的色谱材料，所述材料减轻或避免保留漂移或改变同时展示有用的总体保留，以及相应的仪器、试剂盒、生产方法和使用方法。

发明背景

用于流体或液相色谱的填充材料可以通常地分为两类：有机材料（例如，聚二乙烯基苯）和无机材料（例如，二氧化硅）。很多有机材料对强碱流动相和强酸流动相是化学稳定的，允许对流动相组成和pH灵活选择。然而，有机色谱材料可以导致柱的低效率，特别地对低分子量的分析物。很多有机色谱材料不但缺少典型的色谱二氧化硅的机械强度，而且当流动相组成改变时还会收缩和膨胀。

二氧化硅广泛地用于高效液相色谱（ HPLC）、超高效液相色谱（UHPLC）和超临界流体色谱（SFC）。一些应用使用具有例如十八烷基（C18）、辛烷基（C8）、苯基、氨基、氰基等的有机官能团的表面衍生的二氧化硅。如用于HPLC的固定相，这些填充材料可以导致具有高效率并且不会显示收缩或膨胀迹象的柱。

杂化材料可以提供对基于二氧化硅的填充材料经历的某些色谱问题的解决方案。杂化材料可以提供包含改善的高和低pH稳定性、机械稳定性、在pH 7使用时的峰形、效率、保持力和期望的色谱选择性的改善。

然而，对于在其它应用中常规杂化材料和二氧化硅材料可存在潜在的问题。一个问题是当在低pH使用时，对于碱的弱峰形，这在低pH使用时对载荷能力和峰容量有负面影响。另一个问题是在柱暴露于反复改变的流动相pH（例如从pH10到pH3反复转换）后，酸性和碱性分析物的保留时间的改变（称为“漂移”）。

另一个问题是例如在具有少量水（例如，小于5%、小于1%）的色谱模式中的保留漂移或改变。例如，在标准SFC条件下观察到对键合和不键合的基于二氧化硅和基于有机-无机杂化（例如，可获自Waters Technologies Corporation，Milford MA的 BEH Technology™ 材料）的色谱相的保留漂移或改变。其它SFC固定相也可以展现出相似的保留漂移或变化。

发明概述

在多个方面和实施方案中，本发明提供了用于正相色谱、超临界流体色谱、基于二氧化碳的色谱、疏水相互作用液相色谱、亲水相互作用液相色谱、亚临界流体色谱、高压液相色谱和溶剂化气相色谱的色谱材料，其减轻或避免保留漂移或改变同时展示有用的总体保留，以及相应的仪器、试剂盒、生产方法和使用方法。

本发明有利地减轻或避免保留漂移或改变同时展示有用的总体保留。例如，在SFC中，保留漂移或改变可以（在多种其它理论中）归因于在用于SFC的标准CO₂/MeOH流动相（和/或通过其它醇共溶剂）下，在颗粒上溶剂可及的硅醇的烷氧基化。这是一个问题，因为当柱老化时使用者观察到在其SFC系统上获得的色谱的改变（例如，保留时间），并且当新的非烷氧基化的柱安装于所述系统上时，再次观察到所述色谱的改变。

在多个方面和实施方案中，本发明通过选择和/或修饰色谱材料，提供对这些保留漂移或改变和相关问题（例如，保留、峰形等）的多个解决方法。例如，本发明包括专门的色谱芯表面的官能化（例如，用特定的官能团和其组合物），其主要防止分析物和色谱芯表面的色谱相互作用，这维持了期望的分析物和色谱材料之间的相互作用。

在其它多个方面和实施方案中，本发明涉及利用赋予二氧化硅的、聚合的或杂化的材料（包括但不限于颗粒的、整体料的（monoliths）、球面的、非球面的、粒状的、完全多孔的和表面多孔的）的表面高密度反应性表面修饰基团的化学过程。在与选择性诱导配体偶联并水解未反应的表面修饰基团后，实现多组分表面。本发明的产物显著减少了与基础颗粒表面的二次相互作用（例如，不期望的相互作用，非特异性的吸附作用）。分析物与材料表面的二次相互作用可以因为硅醇、疏水侧基和聚合物或杂化主链发生。最初的包覆可以使用其本身作为色谱相，通过中和反应部分（例如，水解作用）或没有进一步的修饰（即，胺或羧酸酯相），或表面可以通过一个或更多个选择性诱导配体共价结合进一步修饰。

在多个方面和实施方案中，本发明提供了众多优点。例如，本发明可以提供能够以优秀的保留、峰容量和峰形解析所有类型的分析物（例如，酸性、碱性和中性）的单一固定相。在多个实例中，本发明可以有效地对目的分析物掩蔽硅醇，产生可预期的并且稳定的色谱分离。在多个实例中，本发明可以有效地消除由于不期望的支持表面与分析物的相互作用导致的保留漂移或改变。本发明可以特别有效地在二氧化硅或二氧化硅杂化材料上掩蔽硅醇。在多个实例中，本发明可以改善所有类型分析物（但尤其对碱）的峰容量和拖尾。在多个实例中，本发明可以避免孔堵塞，不论是否与低聚的硅氧烷键合（例如，与多孔二氧化硅材料的常规的聚合的涂覆相比，所述涂覆可以导致孔的堵塞，显著减少材料可用的表面积并且导致不均一的表面——尽管在本发明促进了硅烷低聚化，但没有孔堵塞或表面积减少的证据）。

本发明包含多个额外的优点，包括但不限于，通过选择/设计化学修饰的选择/设计选择性的能力。

在一个方面中，本发明提供用于正相色谱、高压液相色谱、溶剂化气相色谱、超临界流体色谱、亚临界流体色谱、基于二氧化碳的色谱、亲水相互作用液相色谱或疏水相互作用液相色谱的色谱固定相材料，由式1:[X]（W）_a（Q）_b（T）_c（式1）表示。X可以是具有包含二氧化硅芯材料、金属氧化物芯材料、无机-有机杂化材料或一组其嵌段共聚物的高纯度色谱芯组合物。W可以在X表面上不存在和/或可以包含氢和/或可以包含羟基。Q可以是在使用低的水浓度的色谱条件下，最小化随时间的保留变化（漂移）的官能团。T可以包括与分析物进行色谱地相互作用的一个或更多个亲水的、极性的、可电离的和/或带电荷的官能团。此外，b和c可以是正数，具有0.05 ≤（b/c）≤ 100的比例，并且a ≥ 0。

在另一个方面中，本发明提供了由式1: [X]（W）_a（Q）_b（T）_c（式1）表示的色谱固相材料。X可以是包括基于二氧化硅、基于金属氧化物或基于无机-有机杂化物的芯表面的色谱芯材料。W可以在X表面上不存在和/或可以包括氢和/或可以包括羟基。Q可以包括主要防止分析物与X和W之间发生色谱相互作用的一个或更多个官能团，使得Q的第一部分结合至X并且Q的一部分是聚合的。T可以包含一个或更多个亲水的、极性的、可电离的和/或带电荷的官能团，与分析物进行色谱地相互作用，使得T的第三部分结合至Q，T的第四部分结合至X，并且T的第四部分是聚合的。此外，b和c可以是正数，具有0.05 ≤（b/c）≤ 100的比例，并且a ≥ 0。

在一个或更多个实施方案中，Q由以下表示：

。在一个或更多个实施方案中，n¹是0-30的整数并且n² 是0-30的整数。R¹ ，R²，R³ 和 R⁴ 的每次出现可以独立地表示氢、氟、甲基、乙基、正丁基、叔丁基、异丙基、低碳烷基、保护的或脱保护的醇、两性离子或Z基团。在一些实施方案中，Z基团包括具有式（B¹）_x（R⁵）_y（R⁶）_zSi-的表面连接基团，其中x是1-3的整数，y是0-2的整数，z是0-2的整数，并且x+y+z = 3。R⁵ 和 R⁶ 的每次出现可以独立地表示甲基、乙基、正丁基、异丁基、叔丁基、异丙基、叔己基、取代或未取代的芳基、环烷基、支链烷基、低碳烷基、保护的或脱保护的醇或两性离子基团，并且B¹ 可以表示硅氧烷键。在一些实施方案中，Z基团包括通过直接的碳-碳键形成或通过杂环原子、酯、醚、硫醚、胺、酰胺、酰亚胺、脲、碳酸酯、氨基甲酸酯(carbamate)、杂环、三唑或聚氨酯(urethane)连接与表面有机官能杂化基团的连接。在一些实施方案中，基团Z包含吸附的表面基团，所述基团不共价结合于材料表面。Y可以是嵌入的极性官能团。在一些实施方案中，A表示亲水的末端基团。在一些实施方案中，A表示氢、氟、甲基、乙基、正丁基、叔丁基、异丙基、低碳烷基或基团Z。在一些实施方案中，A表示可官能化的基团。

在一个或更多个实施方案中，T由以下中的一个表示：

，或其组合。在一些实施方案中，m是0-30的整数，m’是0-20的整数，m”是0-3的整数。在一些实施方案中，Z表示具有式（B¹）_x（R⁵）_y（R⁶）_zSi-的表面连接基团，其中x是1-3的整数，y是0-2的整数，z是0-2的整数，并且 x+y+z = 3。R⁵ 和 R⁶ 的每次出现可以独立地表示甲基、乙基、正丁基、异丁基、叔丁基、异丙基、叔己基、取代的或未取代的芳基、环烷基、支链烷基、低碳烷基、保护的或脱保护的醇或两性离子基团。B¹ 可以表示硅氧烷键；其中R⁷ ^，R⁷ ^’ 和 R⁷ ^’’各自表示氢、甲基、乙基、正丁基、异丁基、叔丁基、异丙基、叔己基、苯基、支链的烷基或低碳烷基。在一些实施方案中，Z表示通过直接的碳-碳键形成或通过杂环原子、酯、醚、硫醚、胺、酰胺、酰亚胺、脲、碳酸酯、氨基甲酸酯、杂环、三唑或聚氨酯连接与表面有机官能杂化基团连接。在一些实施方案中，Z表示吸附的表面基团，其不共价连接到材料表面。

在一些实施方案中，b和c是正数，具有0.05 ≤ （b/c） ≤ 100的比例，并且 a ≥ 0。在一些实施方案中，Q和T是不同的，而在其它实施方案中，Q和T是相同的。Q可以包括两个或更多个不同的部分，并且T可以包括两个或更多个不同的部分。在一些实施方案中，第一、第二、第三、第四和第五部分各自独立地为约0-100、1-99、5-95、10-90、20-80、30-70、40-60、0、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、或 95 %。在一个或更多个的实施方案中，Q是非极性的。在一些实施方案中，Q包含硼酸或硝基官能团。在一些实施方案中，Q由以下中的一个表示：

，其中Z可以包括具有式（B¹）_x（R⁵）_y（R⁶）_zSi-的表面连接基团，其中x是1-3的整数，y是0-2的整数，z是0-2的整数，并且x+y+z = 3。R⁵ 和 R⁶每次出现可以独立地表示甲基、乙基、正丁基、异丁基、叔丁基、异丙基、叔己基、取代的或未取代的芳基、环烷基、支链烷基、低碳烷基、保护的或脱保护的醇或两性离子基团，并且B¹ 可以表示硅氧烷键。

在另一个实施方案中，Z是通过直接的碳-碳键形成或通过杂环原子、酯、醚、硫醚、胺、酰胺、酰亚胺、脲、碳酸酯、氨基甲酸酯、杂环、三唑或聚氨酯连接对表面有机官能杂化基团连接。在还另一个实施方案中，Z是吸附的表面基团，其不共价连接到材料表面。

在一些实施方案中，T由以下中的一个表示：

。

在一些实施方案中，Z包含具有式（B¹）_x（R⁵）_y（R⁶）_zSi-的表面连接基团，其中x是1-3的整数，y是0-2的整数，z是0-2的整数，并且 x+y+z = 3。R⁵ 和 R⁶每次出现可以独立地表示甲基、乙基、正丁基、异丁基、叔丁基、异丙基、叔己基、取代的或未取代的芳基、环烷基、支链烷基、低碳烷基、保护的或脱保护的醇或两性离子基团，并且B¹ 可以表示硅氧烷键。在一些实施方案中，Z是通过直接的碳-碳键形成或通过杂环原子、酯、醚、硫醚、胺、酰胺、酰亚胺、脲、碳酸酯、氨基甲酸酯、杂环、三唑或聚氨酯连接对表面有机官能杂化基团的连接。在一些实施方案中，Z是吸附的表面基团，其不共价连接到材料表面。

在任何上述方面的一个或更多个实施方案中，X是具有通过在色谱条件下的色谱流动相进行烷氧基化的芯表面的高纯度的色谱材料。X可以是具有通过在色谱条件下的色谱流动相进行烷氧基化的芯表面的色谱材料。在一些实施方案中，包含官能团的Q是二醇。包含官能团的T可以是胺、醚、硫醚或其组合。T可以包括适合于手性分离的手性官能团，Q可以包括适合于手性分离的手性官能团，或T和Q两者均可以包括适合于手性分离的手性官能团。

在上述方面的一个或更多个实施方案中，b/c的比例是约0.05-75、0.05-50、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、60、70、80或90。在一些实施方案中，X的表面不包含二氧化硅，并且b = 0或c = 0。在一些实施方案中，组合的表面覆盖范围大于约0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4、5、6、7、或 8 µmol/m²。

在上述方面的一些实施方案中，色谱固相显示的保留漂移或改变≤ 5% 超过 30 天、≤ 4% 超过 30 天、≤ 3% 超过 30 天、≤ 2% 超过 30 天、≤ 1% 超过 30 天、≤ 5% 超过 10 天、≤ 4% 超过 10 天、≤ 3% 超过 10 天、≤ 2% 超过 10 天、≤ 1% 超过 10 天、≤ 5% 超过 3 天、≤ 4% 超过 3 天、≤ 3% 超过 3 天、≤ 2% 超过 3 天、≤ 1% 超过 3 天、≤ 5% 超过 30 次运行、≤ 4% 超过 30 次运行、≤ 3% 超过 30 次运行、≤ 2% 超过 30 次运行、≤ 1% 超过 30 次运行、≤ 5% 超过 10 次运行、≤ 4% 超过 10 次运行、≤ 3% 超过 10 次运行、≤ 2% 超过 10 次运行、≤ 1% 超过 10 次运行、≤ 5% 超过 3 次运行、≤ 4% 超过 3 次运行、≤ 3% 超过 3 次运行、≤ 2% 超过 3 次运行或≤ 1% 超过 3 次运行。

在一些实施方案中，芯材料主要由二氧化硅材料组成。任选地，芯材料主要由有机-无机杂化材料或表面多孔材料组成。在一个或更多个实施方案中，芯材料主要由具有杂化表层的无机材料、具有无机表层的杂化材料、包围的杂化层或具有不同杂化表层的杂化材料组成。固定相材料可以任选地以多颗粒、整体料或表面多孔材料的形式。在一些实施方案中，固定相材料没有色谱增强作用的孔几何结构，而在另一些实施方案中，固定相材料具有色谱增强作用的孔几何结构。固定相材料可以以球面材料、非球面材料的形式（例如，包含环形线圈、多面体）。在某些实施方案中，固定相材料具有高度球面的芯形态、杆状的芯形态、弯棒形的芯形态、环形的芯形态或哑铃型的芯形态。在某些实施方案中，固定相材料具有高度球面的、杆状的、弯棒形的、环形的或哑铃型的形态的混合。

在一些实施方案中，固定相材料具有约25 至 1100 m²/g、约 150 至 750 m²/g或约300 至 500 m²/g的表面积。在一些实施方案中，固定相材料具有约0.2 至 2.0 cm³/g，或约 0.7 至 1.5 cm³/g的孔容积。在一些实施方案中，固定相材料具有小于约 105 m²/g，小于约80 m²/g或小于约 50 m²/g的微孔表面积。固定相材料可以具有约20 至 1500 Å，约 50 至 1000 Å，约 60 至 750 Å，或约 65 至 200 Å的平均孔径。在一些实施方案中，多个颗粒具有约0.2 至 100微米之间的，约0.5 至 10 微米之间的，或约1.5 至 5 微米之间的尺寸。

在一个或更多个实施方案中，X包含二氧化硅芯，c=0，并且Q具有≥2.5 2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.5、4.0、4.5、或 5 µmol/m²的组合的表面覆盖范围；或X包含非二氧化硅芯或二氧化硅-有机杂化芯，c=0，并且Q具有≥ 0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5或5 µmol/m²的组合的表面覆盖范围；或b>0，c>0，并且Q具有≥ 0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5或5 µmol/m²的组合的表面覆盖范围。

色谱固定相可以适用于正相色谱、高压液相色谱、溶剂化气相色谱、超临界流体色谱、亚临界流体色谱、基于二氧化碳的色谱、亲水相互作用液相色谱或疏水相互作用液相色谱。

在还另一方面中，本发明提供的色谱固定相材料由式1表示：

[X]（W）_a（Q）_b（T）_c （式1）。

X可以是在正相色谱、高压液相色谱、溶剂化气相色谱、超临界流体色谱、亚临界流体色谱、基于二氧化碳的色谱、亲水相互作用液相色谱或疏水相互作用液相色谱条件下的经历保留漂移或改变的色谱芯材料。W可以在X表面上不存在和/或可以包括氢和/或可以包括羟基。Q可以包括主要防止分析物和X和W色谱地相互作用的官能团。T可以包括与分析物色谱地相互作用的官能团，并且通过Q与X连接。b和c可以是正数，例如0.05 ≤ （b/c） ≤ 100，并且a ≥ 0。

在一些实施方案中，色谱固定相材料适用于正相色谱、超临界流体色谱、亚临界流体色谱、基于二氧化碳的色谱、疏水相互作用液相色谱、高压液相色谱、溶剂化气相色谱或其组合。

在一些实施方案中，色谱固定相包括径向调整的孔、非径向调整的孔、有序的孔、无序的孔、单分散的孔、非单分散的孔、光滑表面、粗糙表面或其组合。在一个或更多个实施方案中，T具有一个可电离基团，T具有多于一个可电离基团，T具有两个或更多个具有相同pKa的可电离基团，或T具有两个或更多个具有不同pKa的可电离基团。

在还另一个方面中，本发明提供用于正相色谱、高压液相色谱、溶剂化气相色谱、超临界流体色谱、亚临界流体色谱、基于二氧化碳的色谱、亲水相互作用液相色谱或疏水相互作用液相色谱的柱、毛细管柱、微流体装置或仪器。所述柱、毛细管柱、微流体装置或仪器包括界定具有入口和出口的室的具有至少一个壁的壳体，和其中配置的包含任何本公开的色谱材料的固定相。所述壳体和固定相可以适用于正相色谱、超临界流体色谱、基于二氧化碳的色谱或疏水相互作用液相色谱。

在还另一个方面中，本发明提供用于正相色谱、高压液相色谱、溶剂化气相色谱、超临界流体色谱、亚临界流体色谱、基于二氧化碳的色谱、亲水相互作用液相色谱或疏水相互作用液相色谱的试剂盒。试剂盒可以包括具有至少一个壁的壳体，界定具有入口和出口的室，和根据本公开中任何配置的色谱材料的固定相。所述壳体和固定相可以适用于正相色谱、超临界流体色谱、基于二氧化碳的色谱或疏水相互作用液相色谱。所述试剂盒可以进一步包含说明书，用于用壳体和固定相实施正相色谱、超临界流体色谱、基于二氧化碳的色谱或疏水相互作用液相色谱。

在还另一方面，本公开提供用于制备包括本公开中任何材料的固定相的方法。所述方法包括芯表面与具有侧链反应基团的硅烷偶联剂反应。所述方法进一步包括使包含一个或更多个亲水的、极性的、可电离的和/或带电荷的官能团的第二化学试剂与侧链反应基团反应。所述方法进一步包括中和任何剩余的未反应的侧链反应基团，由此产生根据本公开的固定相。

在还另一个方面，本公开提供制备根据本公开的任何材料的固定相的方法。所述方法包括使具有侧链反应基团的硅烷偶联剂低聚化。所述方法进一步包括使芯表面与低聚化的硅烷试剂反应。所述方法进一步包括使包含一个或更多个亲水的、极性的和/或带电荷的官能团的第二化学试剂与侧链反应基团反应。所述方法进一步包含中和任何剩余的未反应的侧链反应基团，由此产生根据本公开的固定相。

在一个或更多个实施方案中，Q衍生自具有一个或以下结构的试剂：

。

在一些实施方案中，T衍生自一个或以下结构的试剂：

。

在还另一方面中，本发明提供用于在正相色谱、高压液相色谱、溶剂化气相色谱、超临界流体色谱、亚临界流体色谱、基于二氧化碳的色谱、亲水相互作用液相色谱或疏水相互作用液相色谱中减轻或防止保留漂移或改变的方法。本发明包括使用包含根据本公开的色谱固定相的色谱装置色谱地分离样本，由此减轻或防止保留漂移或改变。

在一个或更多个实施方案中，减轻或防止保留漂移或改变包括保留漂移或改变≤ 5% 超过 30 天、≤ 4% 超过 30 天、≤ 3% 超过 30 天、≤ 2% 超过 30 天、≤ 1% 超过 30 天、≤ 5% 超过 10 天、≤ 4% 超过 10 天、≤ 3% 超过 10 天、≤ 2% 超过 10 天、≤ 1% 超过 10 天、≤ 5% 超过 3 天、≤ 4% 超过 3 天、≤ 3% 超过 3 天、≤ 2% 超过 3 天、≤ 1% 超过 3 天、≤ 5% 超过 30 次运行、≤ 4% 超过 30 次运行、≤ 3% 超过 30 次运行、≤ 2% 超过 30 次运行、≤ 1% 超过 30 次运行、≤ 5% 超过 10 次运行、≤ 4% 超过 10 次运行、≤ 3% 超过 10 次运行、≤ 2% 超过 10 次运行、≤ 1% 超过 10 次运行、≤ 5% 超过 3 次运行、≤ 4% 超过 3 次运行、≤ 3% 超过 3 次运行、≤ 2% 超过 3 次运行或≤ 1% 超过 3 次运行。在一些实施方案中，减轻或防止保留漂移或改变包括基本上消除色谱材料的烷氧基化和/或脱烷氧基化对保留的影响。

在一些实施方案中，T包含以下结构中的一个：

。

在一些实施方案中，Y包含以下结构中的一个：

T可以衍生自以下表示的试剂：

，或其组合，其中m是0-30的整数，m’ 是0-30的整数，m” 是0-3的整数。Z可以表示化学反应基团，包括：

-OH、-OR⁶、胺、烷基胺、二烷基胺、异氰酸酯、酰基氯、三氟甲磺酸酯、异氰酸酯、硫氰酸酯、咪唑碳酸酯、NHS酯、羧酸、酯、环氧化物、炔烃、烯烃、叠氮、-Br、-Cl或–I。Y可以是嵌入的极性官能团。R¹ 的每次出现可以独立地表示在硅上的化学反应基团，包括（但不限于）-H、-OH、-OR⁶、二烷基胺、三氟甲磺酸酯、Br、Cl、I、乙烯基、烯烃或–（CH₂）_m _’Q；Q的每次出现可以是-OH、-OR⁶、胺、烷基胺、二烷基胺、异氰酸酯、酰基氯、三氟甲磺酸酯、异氰酸酯、硫氰酸酯、咪唑碳酸酯、NHS酯、羧酸、酯、环氧化物、炔烃、烯烃、叠氮化物、-Br、-Cl或-I。p可以是1-3的整数。R^1'的每次出现可以独立地表示F、C₁-C ₁₈烷基、C₂ -C ₁₈烯基、C₂-C₁₈炔基、C₃ -C ₁₈环烷基、C₁-C ₁₈杂环烷基、C₅-C₁₈芳基、C₅-C₁₈芳氧基、或C₁-C ₁₈杂芳基、氟代烷基或氟代芳基。R²和R³ 的每次出现可以独立地表示氢、C₁-C ₁₈烷基、C₂ -C ₁₈烯基、C₂ -C ₁₈炔基、C₃ -C ₁₈环烷基、C₁-C ₁₈杂环烷基、C₅-C₁₈芳基、C₅-C₁₈芳氧基或C₁-C ₁₈杂芳基、-Z或具有式-Si（R'）bR”_a或-C（R'）bR”_a的基团。变量a和b可以各自表示0至3的整数，条件是a+b=3。R'可以表示C₁- C₆的直链的、环链的或支链的烷基基团。R” 可以是选自烷基、烯基、炔基、芳基、氰基、氨基、二醇、硝基、酯、阳离子或阴离子交换基团、包含嵌入极性官能团和手性部分的烷基或芳基的官能化的基团。R⁴ 可以表示氢，C₁-C ₁₈、C₂ -C ₁₈烯基、C₂ -C ₁₈炔基、C₃ -C ₁₈环烷基、C₁-C ₁₈杂环烷基、C₅-C₁₈芳基、取代的芳基、C₅-C₁₈的芳氧基或C₁-C ₁₈杂芳基。R⁵ 可以表示氢、C₁-C ₁₈烷基、C₂ -C ₁₈烯基、C₂ -C ₁₈炔基、C₃ -C ₁₈环烷基、C₁-C ₁₈杂环烷基、C₅-C₁₈芳基、取代的芳基、C₅-C₁₈的芳氧基或C₁-C ₁₈杂芳基。R⁶ 的每次出现可以独立地表示C₁-C ₁₈烷基、C₂ -C ₁₈烯基、C₂ -C ₁₈炔基、C₃ -C ₁₈环烷基、C₁-C ₁₈杂环烷基、C₅-C₁₈芳基、C₅-C₁₈的芳氧基或C₁-C ₁₈杂芳基。Het 可以表示至少一个氮原子的单环的或双环的杂环或杂芳基系统。B可以表示酸性的可电离的改性剂。

本发明通过附图和下文实例进一步详细描述，其仅用于说明目的并且是非限制性的。

附图简述

在随后的附图和详细说明的背景下可以更容易地理解本发明。本领域普通技术人员会理解以下的附图不是必须按比例绘制，而是将重点放置在说明本发明的创造性概念。

图1显示环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷（GPTMS）和2-氨甲基吡啶的结构。

图2显示未修饰的色谱表面与GPTMS之间的反应的图解。

图3显示修饰的色谱表面与2-氨甲基吡啶之间的反应的图解。

图4显示色谱表面与修饰试剂GPTMS和2-氨甲基吡啶的交联的图解。

图5显示制备本公开的色谱固定相的两个潜在合成途径的图解。

图6显示使用未修饰的BEH颗粒作为固定相，和使用依据说明书的修饰的BEH颗粒作为固定相洗脱的分析物的保留百分比的图形。

发明详述

在多个方面和实施方案中，本发明提供用于正相色谱、超临界流体色谱、基于二氧化碳的色谱、疏水相互作用液相色谱、亲水相互作用液相色谱、亚临界流体液相色谱、高压液相色谱和溶剂化气相色谱的色谱材料，其减轻或避免保留漂移或改变同时展示有用的总体保留，和相应的装置、试剂盒、生产方法和使用方法。

本发明有利地减轻或避免保留漂移或改变同时展示有用的总体保留。例如，在SFC中，保留漂移或改变可以（在多种其它理论中）归因于在用于SFC的标准CO₂/MeOH流动相（和/或通过其它醇共溶剂）下，在颗粒上溶剂可及的硅醇的烷氧基化。这是一个问题，因为当柱老化时使用者观察到在其SFC系统上获得的色谱的改变（例如，保留时间），并且当新的、非烷氧基化的柱安装于所述系统上时，再次观察到所述色谱的改变。

在多个方面和实施方案中，本发明通过选择性的修饰色谱材料提供多个对这样的保留漂移或改变和相关问题的解决方案（例如，保留、峰形等）。

定义

在多个方面和实施方案中，本发明提供用于减轻或防止保留漂移或改变。“保留漂移”或“保留改变”可以包括在色谱运行或实验期间的洗脱时间中不期望的差异（例如，在运行1中，峰x在时间y洗脱，但是在运行1+n中，峰x在时间z洗脱）。因此，保留漂移或改变可以导致不期望的效果，包括实验噪音、不可再现性或失败。因此，在广义上，减轻或防止保留漂移或改变包括解决或抵消在色谱运行间的洗脱时间中的不期望的差异，以达到色谱实验提供的程度和色谱可接受的结果。

在一些实施方案中，减轻或防止保留漂移或改变不是恒定的绝对值或常数值。例如，可以发生同时但仍实现色谱可接受的结果的保留漂移或改变的量可以取决于给定实验中可接受的误差或偏差，样本的复杂性（例如，峰的数量和/或分离）而变化。可以发生同时但仍实现色谱可接受的结果的保留漂移或改变的量可以取决于给定实验的持续时间或所需的重现性（例如，如果对于较大数量的运行要求再现性，运行之间可允许的保留漂移或改变可以更小）因此，应当清楚减轻或防止漂移或改变不必须意味着保留漂移或改变的绝对消除。

在一些实施方案中，减轻或防止保留漂移或改变可以被量化。例如，保留漂移或保护可以对于单峰测量或对一组峰进行平均。保留漂移或改变可以对给出的一段时间或若干次运行进行测量。保留漂移或改变可以相对标准值、起始值或在两个或更多次给定运行之间进行测量。

此外，保留漂移或改变可以通过标准化测试量化。在下文讨论的实例中，使用以下标准化测试：平均%保留改变通过取在第3、10或30天的色谱测试测量的平均绝对峰保留与在第1天的色谱测试测量的平均绝对峰保留的百分比差异计算。对于每天的测试，色谱柱在 Mix1 测试条件下平衡20分钟，随后三次注射 Mix1并且随后在Mix2测试条件下平衡10分钟，随后三次注射Mix2。

标准化测试的参数为：共溶剂 Mix1 = 5% 甲醇；样本Mix1 =3-苯甲酰吡啶（0.1mg/mL）；共溶剂Mix2 = 10% 甲醇；样本Mix2 = 咖啡因，胸腺嘧啶，罂粟碱，泼尼松龙，磺胺（各0.2mg/mL）；柱尺寸=2.1 x 150 mm；流速=1.0 mL/分钟；柱温度=50℃；反压=1800 psi；检测器= Waters Technologies Corporation ACQUITY PDA™ 和 SFC流通池；检测器设定=254 nm 40 spec/秒；弱洗针液=异丙醇；并且注射=1.0 µL （2.0µL 环以 PLUNO注射模式）。

依据标准化的测试，减轻或防止保留漂移或改变可以包括保留漂移或改变≤ 5% 超过 30 天、≤ 4% 超过 30 天、≤ 3% 超过 30 天、≤ 2% 超过 30 天、≤ 1% 超过 30 天、≤ 5% 超过 10 天、≤ 4% 超过 10 天、≤ 3% 超过 10 天、≤ 2% 超过 10 天、≤ 1% 超过 10 天、≤ 5% 超过 3 天、≤ 4% 超过 3 天、≤ 3% 超过 3 天、≤ 2% 超过 3 天、≤ 1% 超过 3 天、≤ 5% 超过 30 次运行、≤ 4% 超过 30 次运行、≤ 3% 超过 30 次运行、≤ 2% 超过 30 次运行、≤ 1% 超过 30 次运行、≤ 5% 超过 10 次运行、≤ 4% 超过 10 次运行、≤ 3% 超过 10 次运行、≤ 2% 超过 10 次运行、≤ 1% 超过 10 次运行、≤ 5% 超过 3 次运行、≤ 4% 超过 3 次运行、≤ 3% 超过 3 次运行、≤ 2% 超过 3 次运行或≤ 1% 超过 3 次运行。

在其它实施方案中，减轻或防止保留漂移或改变可以包含保留漂移或改变≤5.0、4.9、4.8、4.7、4.6、4.5、4.4、4.3、4.2、4.1、4.0、3.9、3.8、3.7、3.6、3.5、3.4、3.3、3.2、3.1、3.0、2.9、2.8、2.7、2.6、2.5、2.4、2.3、2.2、2.1、2.0、1.9、1.8、1.7、1.6、1.5、1.4、1.3、1.2、1.1、1.0、0.9、0.8、0.7、0.6、0.5、0.4、0.3、0.2、或 0.1% 超过 31、30、29、28、27、26、25、24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9 、8、7、6、5、4、3、2、或1 天（或运行）。

“高纯度”或“高纯度色谱材料”包含从高纯度前体制备的材料。在某些方面中，高纯度材料具有减少的金属污染和/或不减弱的色谱特性，包括但不限于表面硅醇的酸性和表面的异质性。

“色谱表面”包括提供用于样本色谱分离的表面。在某些方面，色谱表面是多孔的。在一些方面，色谱表面可以是颗粒的、表面多孔的材料或整体料的表面。在某些方面，色谱表面是在色谱分离期间组合使用的一种或更多种颗粒的、表面多孔材料或整体料的表面构成。在某些其它方面中，色谱表面是无孔的。

“可电离改性剂”包括官能团，其负荷有供电子基团或吸电子基团。在某些方面，可电离的改性剂含有一个或更多个羧酸基团、氨基基团、酰亚胺基团、酰胺基团、吡啶基团、咪唑基团、脲基团、硫脲基团或氨基硅烷基团或其组合物。在其它方面中，可电离的改性剂包含具有孤对自由电子的氮原子或磷原子的组。在某些方面中，可电离的改性剂共价地连接到材料表面并且具有可电离的基团。在一些情况中，其通过表面杂化基团的化学修饰结合于色谱材料。

“疏水表面基团”包括在显示疏水性的色谱表面上的表面基团。在某些方面，疏水基团可以是碳键合相例如C₄ 至 C₁₈键合相。在其它方面中，疏水表面基团可以含有嵌入式极性基团，使得疏水表面的外部部分维持疏水性。在一些情况下，其通过表面杂化基团的化学修饰连接到色谱材料。在其它情况下疏水基团可以是C₄-C₃₀、嵌入式极性的、手性的、苯烷基或五氟苯基键合和涂覆。

“色谱芯”包含色谱材料，包括但不限于有机材料，例如二氧化硅或杂化材料，如在本文中定义的，以颗粒、整体料或其它合适的结构的形式，形成本发明中材料的内部部分。在某些方面中，色谱芯的表面表示如本文所述的色谱表面或表示通过如本文所述色谱表面包住的材料。色谱表面材料可以是配置于或键合于或退火于色谱芯，以此方式分离的或不同转换是可以辨认的，或者可以结合色谱芯，以此方式与色谱芯表面掺合导致材料渐变和不离散的内部芯表面。在某些实施方案中，色谱表面材料可以是与色谱芯材料相同或不同的材料，并可以显示与色谱芯不同的物理或理化性质，包括但不限于孔容积、表面积、平均孔径、碳容量或水解pH稳定性。

“杂化”，包括“杂化无机/有机材料”，包括基于无机的结构，其中有机官能团对于内部或“骨架的”无机结构和杂化材料表面是完整的。杂化材料的无机部分可以是，例如氧化铝、二氧化硅、钛、铈或锆或其氧化物或陶瓷材料。“杂化”包括基于无机的结构，其中有机官能团对于内部或“骨架的”无机结构和杂化材料表面是完整的。如上文所述，示例性的杂化材料在美国专利号 4,017,528、6,528,167、6,686,035和 7,175,913中显示，其内容以其整体通过引用并入本文。

术语“脂环基”包括三个或更多个碳原子的闭环结构。脂环基包括饱和环状烃类的环烷烃或环烷；不饱和的具有两个或更多个双键的环烯；和具有三键的环炔。它们不包括芳香族基团。环烷烃的实例包含环丙烷、环己烷和环戊烷。环烯烃的实例包含环戊二烯和环辛四烯。脂环基还包括稠环结构和取代的脂环基例如烷基取代的脂环基。在脂环类的情况下，如此的取代可以进一步包含低碳烷基、低碳链烯基、低碳烷氧基、低碳烷硫基、低碳烷基氨基、低碳烷基羧基、硝基、羟基、--CF₃、--CN等。

术语“脂肪族基团”包含特征为直链或支链，典型地具有1至22之间的碳原子的有机化合物。脂肪族基团包括烷基基团、链烯基基团和炔基基团。在复杂结构中，链可以是支链的或交联的。烷基基团包含具有一个或更多个碳原子的饱和的烃类，包含直链的烷基基团和支链的烷基基团。如此的烃部分可以被一个或更多个碳和例如卤素、羟基、巯基、氨基、烷氧基、烷基羧基、烷硫基或硝基所取代。除非碳的数量是另外特定的，如本文中使用的“低碳脂肪族”意为脂肪族基团，如上文所定义的（例如，低碳烷基、低碳烯基、低碳炔基），但具有一个至六个碳原子。这样的低碳脂肪族基团，例如低碳烷基基团的代表，有甲基、乙基、正丙基、异丙基、2-氯丙基、正丁基、仲丁基、2-氨基丁基、异丁基、叔丁基、3- 硫喷尼（3-thiopentyl）等。如本文所使用的，术语“硝基”意为 --NO₂；术语“卤素”意为-F、 -Cl、-Br或-I；术语“硫醇”意为SH；和术语“羟基”意为-OH。因此，如本文中使用的术语“烷基氨基”意为具有连接于其上的氨基基团的烷基基团，如上文所定义的。合适的烷基氨基基团包括具有1至约12个碳原子的基团，优选1至约6个碳原子。术语“烷硫基”指的是具有连接于其上的巯基基团的烷基基团，如上文所定义的。合适的烷硫基基团包括1至约12个碳原子，优选1至约6个碳原子。如本文中使用的术语“烷基羧基”意为具有连接于其上的羧基基团的烷基基团，如上文所定义的。如本文中使用的术语“烷氧基”意为具有连接于其上的氧原子的烷基基团，如上文所定义的。代表性的烷氧基基团包括具有1至约12个碳原子的基团，优选1至约6个碳原子，例如，甲氧基、乙氧基、丙氧基、叔丁氧基等。术语“烯基”和“炔基”指的是类似烷基的不饱和脂肪族基团，但其分别含有至少一个双键或三键。合适的烯基和炔基基团包括具有2至约12个碳原子的基团，优选1至约6个碳原子。

术语“烷基”包含饱和的脂肪族基团，包含直链烷基基团、支链烷基基团、环烷基（脂环族）基团、烷基取代的环烷基基团和环烷基取代的烷基基团。在某些实施方案中，直链或支链的烷基在其骨架中具有30个或更少的碳原子，例如，直链C₁-C₃₀ 或支链C₃-C₃₀。在某些实施方案中，直链或支链烷基在其骨架具有20或更少的碳原子，例如，直链C₁-C₂₀或支链C₃-C₂₀，并更优选18个或更少。同样地，优选在其环状结构中具有4-10个碳原子并更优选在环状结构中具有4-7个碳原子的环烷基。术语“低碳烷基”指的是在链中具有1至6个碳的烷基基团和在其环状结构中具有3至6个碳的环烷基。

此外，如整个说明书和权利要求书中所用术语“烷基”（包括“低碳烷基”）包括“未被取代的烷基”和“被取代的烷基”两者，后者指的是烷基的部分在烃链骨架的一个或更多个碳上具有替换氢的取代基。这样的取代物可以包括，例如卤素、羟基、烷基羰氧基、芳基羰氧基、烷氧基羰氧基、芳基氧羰氧基、羧酸酯、烷基羰基、烷氧羰基、氨基羰基、烷基硫代羰基、烷氧基、磷酸酯、膦酸根合(phosphonato)、次膦酸根合(phosphinato)、氰基、氨基（包含烷基氨基、二烷基氨基、芳基氨基、二芳基氨基和烷基芳基氨基）、酰基氨基（包含烷基羰基氨基、芳基羰基氨基、氨基甲酰基和脲基）、脒基、亚氨基、巯基、烷硫基、芳硫基、硫代羧酸酯、硫酸酯、磺酸根合(sulfonato)、氨磺酰基、磺酰氨基、硝基、三氟甲基、氰基、叠氮基、杂环基、芳烷基、或芳族或杂芳族部分。本领域技术人员会理解，如果合适，烃链上取代的部分可以自身取代。可以进一步取代环烷基，例如，用上文所述的取代物。“芳烷基”部分是用芳基取代的烷基，例如，具有1至3个分开或稠和环或6至约18个碳环原子，例如苯甲基（苄基）。

如本文所用的术语“氨基”，指的是式--NR_aR_b的未被取代的或被取代的部分，其中R_a和R_b是各自独立地为氢、烷基、芳基或杂环，或R_a和R_b与它们连接的氮原子一起，形成具有3至8个原子的环状部分。因此，术语“氨基”包含环状氨基部分，例如哌啶基或吡咯烷基，除非另有说明。“氨基-取代的氨基基团”指的是氨基基团，其中R_a和R_b中至少一个，进一步使用氨基基团取代。

术语“芳香族基团”包括具有一个或更多个环的不饱和环烃。芳香族基团包含5-和6-元的单环基团，所述单环基团可以包含从零至四个杂原子，例如，苯、吡咯、呋喃、噻吩、咪唑、噁唑、噻唑、三唑、吡唑、吡啶、吡嗪、哒嗪和嘧啶等。芳香环可以在一个或更多个环位置由例如卤素、低碳烷基、低碳烯基、低碳烷氧基、低碳烷硫基、低碳烷基氨基、低碳烷基羧基、硝基、羟基、--CF3、--CN等取代。

术语“芳基”包括5-和6-元单环芳香族基团，可以包含零至四个杂原子，例如，未取代的或取代的苯、吡咯、呋喃、噻吩、咪唑、噁唑、噻唑、三唑、吡唑、吡啶、吡嗪、嘧啶和哒嗪和类似的。芳基基团还包含多环稠和芳香族基团，例如萘基，喹啉基，吲哚基等。芳香环可以在一个或更多个环位置由例如上文所述的烷基基团的取代基取代。合适的芳基基团包含未取代的和取代的苯基基团。如本文中使用的术语“芳氧基”意指具有连接于其上的氧原子的芳基基团，如上文所述。如本文中使用的术语“芳氧基”意指具有连接于其上的氧原子的芳烷基基团，如上文所述。合适的芳氧基基团具有1至3个分开的或稠和环和6至约18个碳环原子，例如，O-苄基。

术语“陶瓷前体”意指包含其导致陶瓷材料形成的任何化合物。

术语“手性部分”意指包括任何其允许手性或立体选择性合成的官能团。手性部分包括，但不限于，具有至少一个手性中心的取代基基团、天然或非天然的氨基酸、多肽和蛋白质、衍生的纤维素、大环抗生素、环糊精、冠醚和金属配合物。

术语“嵌入式极性官能团”是官能团，其提供使得完整极性部分由于在二氧化硅表面未反应的硅醇基团的屏蔽而减少与基本样本相互作用。嵌入式极性官能团包括，但不限于碳酸酯、酰胺、脲、醚、硫醚、亚磺酰基、亚砜基、磺酰基、硫脲、硫代碳酸酯、硫代氨基甲酸酯、乙二醇、杂环基、三唑官能团或聚氨酯官能团诸如公开于美国专利号5,374,755，以及手性部分。

用语“色谱增强作用的孔几何结构”包含本公开材料的孔构型的几何结构，已经发现其增强材料的色谱分离能力，例如，如不同于本领域其它色谱介质。例如，可以形成、选择或构建几何结构，并且多种特性和/或因素可以用于确定材料的色谱分离能力是否已经“增强”，例如，相比于本领域已知或常用几何结构。这些因素的实例包含高分离效率、更长的色谱柱寿命和高传质特性（如例如，通过减少的条带散布和良好的峰形所证明）。这些特性可以使用本领域公认的技术测量或观察。例如，本发明多孔无机/有机杂化材料的色谱增强作用的孔几何结构通过不存在“墨水瓶（ink bottle）”或“贝壳状（shell shaped）”孔几何结构或形态而与现有技术材料区别，以上两者都是不期望的，因为它们，例如，减少传质率，导致低效率。

在只含有少量微孔的杂化材料中发现色谱增强作用的孔几何结构。当直径约 <34 Å的全部孔对材料特定表面积提供小于约110 m²/g时，在杂化材料中达成少量的微孔。具有这样低的微孔表面积（MSA）的杂化材料给色谱增强提供包括高分离效率和良好的传质特性（如例如，通过减少的条带散布和良好的峰形所证明）。微孔表面积（MSA）定义为具有直径小于或等于34 Å的孔的表面积，微孔表面积是通过多点氮吸附分析，使用BJH方法由等温线的吸附支路（adsorption leg）确定的。如本文所用的，缩写“MSA”和“MPA”可互换地使用表示“微孔表面积”。

术语“官能化基团”包含有机官能团，其赋予色谱固定相某些色谱官能团。

术语“杂环基团”包括这样的闭环结构，其中环中的一个或更多个原子是非碳原子的元素，例如氮、硫或氧。杂环基团可以是饱和的或不饱和的，并且杂环基团例如如吡咯和呋喃可以具有芳香性。它们包含稠环结构，例如喹啉和异喹啉。其它杂环基团的实例包含吡啶和嘌呤。杂环基团还可以在一个或更多个构成原子（constituent atoms）位置由例如，卤素、低碳烷基、低碳链烯基、低碳烷氧基、低碳烷硫基、低碳烷氨基、低碳烷基羧基、硝基、羟基、--CF3、--CN等取代。合适的芳杂环和脂杂环基团通常会具有1至3个分离的或稠和环和一个或更多个N、O或S原子，其中每个环具有3至约8元，例如，香豆素基、喹啉基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、呋喃基、吡咯基、噻吩基、噻唑基、噁唑基、咪唑基、吲哚基、苯并呋喃基、苯并噻唑基、四氢呋喃基、四氢吡喃基、哌啶基、吗啉基和吡咯烷基。

术语“金属氧化物前体”意为包括任何含有金属并且导致金属氧化物的形成的化合物，例如，氧化铝、二氧化硅、氧化钛、氧化锆。

术语“整体料”意为包括填充成床形式（bed formation）的个体颗粒的集合，其中个体颗粒的形状和形态被维持。有利地，使用将颗粒粘在一起的材料填充颗粒。可以使用本领域熟知的任何数量的结合材料，诸如，例如，二乙烯基苯、甲基丙烯酸酯、聚氨酯、烯烃、炔、胺、酰胺、异氰酸酯或环氧基团的线性或交联聚合物，以及有机烷氧基硅烷、四烷氧基硅烷、聚有机烷氧基硅氧烷、聚乙氧基硅氧烷和陶瓷前体的缩合反应。在某些实施方案中，术语“整体料”还包括通过其它方法制作的杂化的整体料，例如美国专利号 7,250,214中详述的杂化的整体料；由一个或更多个含有0-99摩尔百分比的二氧化硅（例如，SiO₂）的单体缩合制备的杂化的整体料；由聚结的多孔的无机/有机颗粒制备的杂化的整体料；具有色谱增强作用的孔几何结构的杂化的整体料；不具有色谱增强作用的孔几何结构的杂化的整体料；具有有序孔结构的杂化的整体料；具有非周期性孔结构的杂化的整体料；具有非结晶或无定型分子排序的杂化的整体料；具有结晶结构域或区域的杂化的整体料；具有多种不同大孔和中孔特性的整体料；和以多种不同方面比率的整体料。在某些实施方案中，术语“整体料”还包含无机整体料，例如G. Guiochon/J. Chromatogr. A 1168 （2007） 101-168中所描述的。

术语“纳米颗粒”是微观的颗粒/细粒或微观的粉末/纳米粉末，具有至少一维小于约100 nm，例如直径或颗粒厚度小于约100 nm（0.1 mm），其可以是结晶的或非结晶的。纳米颗粒具有不同于并通常优于，那些常规大块物料（bulk materials）的特性，包括例如更高的强度、硬度、延展性、烧结性和更大的反应性等。大量的科学研究继续专注于证明纳米材料的特性，其中少量的已经通过多个步骤包括胶体沉淀、机械研磨和气相成核和生长来合成（主要以纳米级粉末）。大量的综述已经记载了近期纳米相材料的发展，并且通过其引用并入本文：Gleiter，H. （1989） “Nano-crystalline materials,” Prog. Mater. Sci. 33:223-315 和 Siegel，R. W. （1993） “Synthesis and properties of nano-phase materials,” Mater. Sci. Eng. A168:189-197。在某些实施方案中，纳米颗粒含有下列的氧化物或氮化物：碳化硅、氧化铝、金刚石、氧化铈、炭黑、碳纳米管、锆、钡、铈、钴、铜、铕、钆、铁、镍、钐、硅、银、钛、锌、硼和它们的混合物。在某些实施方案中，本发明的纳米颗粒选自金刚石、锆氧化物（无定形的、单斜晶系、正方晶和立方形式）、氧化钛（无定形、锐钛矿、板钛矿和金红石形式）、铝（无定形的、α和γ形式）和氮化硼（立方形式）。在特定的实施方案中，本发明的纳米颗粒选自纳米金刚石、碳化硅、二氧化钛（锐钛矿型）、立方氮化硼和它们的任意组合。此外，在特定实施方案中，纳米颗粒可以是结晶的或无定型的。在特定实施方案中，纳米颗粒直径小于或等于100 mm，例如，直径小于或等于50 mm，例如，直径小于或等于20 mm。

此外，应当理解特征是散布于本发明的复合材料中的纳米颗粒意在描述外源添加的纳米颗粒。这与含有与假设的纳米颗粒显著的相似性的纳米颗粒或形成物形成对比，其能够在原位形成，其中，例如，大分子结构，例如颗粒，可以包含这些外源产物的聚集。

术语“基本上无序的”指的是基于 X-射线粉末衍射分析，缺少孔顺序。特别地，“基本上无序的”通过在对应于X-射线衍射图形中至少1 nm的d值（或d-间隔）的衍射角缺少峰来定义。

“表面改性剂”包含（典型地）有机官能团，其赋予色谱固定相某些色谱官能团。多孔的无机/有机杂化材料具有可以额外地使用表面改性剂取代或衍生的有机基团和硅醇基团两者。

用语“表面改性剂”在本文中使用以描述具有可以额外被表面改性剂取代或衍生的有机基团和硅醇基团两者的本发明的复合材料。“表面改性剂”包括（典型地）赋予色谱固定相某些色谱官能团的有机官能团。如在本文中公开的表面改性剂连接到基础材料，例如，通过衍生或涂覆并随后交联，将表面改性剂的化学特征赋予基础材料。在一个实施方案中，杂化材料的有机基团反应形成与表面改性剂的有机共价键。改性剂可以通过有机和高分子化学中熟知的若干机制，包括但不限于亲核、亲电、环加成、自由基、碳烯、氮烯和碳正离子反应，形成对材料的有机基团的有机共价键。有机共价键被定义为涉及常见有机化学的元素之间共价键形成，包括但不限于氢、硼、碳、氮、氧、硅、磷、硫和卤素。此外，碳-硅和碳-氧-硅键被定义为有机共价键，然而硅-氧-硅键不被定义为有机共价键。多种合成转换在文献中是熟知的，参见例如March，J. Advanced Organic Chemistry ，3rd Edition，Wiley，New York，1985。

色谱材料

本发明的色谱材料可以包括那些包含二氧化硅芯材料、金属氧化物芯材料、无机-有机杂化材料或一组其嵌段共聚物的芯材料。芯材料可以是如本文所讨论的高纯度色谱芯组合物。相似地，色谱芯材料可以是普通的，例如，不是高纯度的，本文所讨论的高纯度材料的版本/类似物/同系物。

合适的芯材料的实例包括但不限于，常规的色谱二氧化硅材料、金属氧化物材料、无机-有机杂化材料或一组其嵌段共聚物、陶瓷、氧化硅、硅亚氨氮、氮化硅、氮化硅铝、硅二酰亚胺和氮氧化硅。此外的合适的芯材料（为修饰或不修饰使用）额外的实例描述于美国公开号2009/0127177、2007/0135304、2009/0209722、2007/0215547、2007/0141325、2011/0049056、2012/0055860和 2012/0273404中，以及国际公开号 WO2008/103423中，其内容以其整体通过引用并入本文。

色谱芯材料可以以离散的颗粒（ discreet particles）或可以是整体料的形式。色谱芯材料可以是任何多孔材料并可以是可商购获得的或可以通过已知方法生产的，例如那些描述于例如，美国专利号4,017,528、6,528,167、6,686,035和7,175,913中的方法，其内容以其整体通过引用并入本文。在一些实施方案中，色谱芯材料可以是非多孔芯。

色谱表面材料和色谱芯材料的组合物可以被本领域普通技术人员改变以提供增强的色谱选择性、增强的柱化学稳定性、增强的柱效率和/或增强的机械强度。相似地，包围材料的组合物提供亲水亲油平衡（HLB）、表面电荷（例如，等电点或硅醇pKa）和/或用于增强色谱分离的表面官能团的改变。此外，在一些实施方案中，色谱材料的组合物也可以提供有利于进一步的表面修饰的表面官能团。

本发明的色谱材料的可电离基团和疏水表面基团可以使用已知方法制备。一些可电离的改性剂试剂是可商购获得的。例如具有氨基烷基三烷氧基硅烷、甲基氨基烷基三烷氧基硅烷基和吡啶基烷基三烷氧基硅烷的硅烷是可商购获得的。其它硅烷例如氯丙基烷基三氯硅烷和氯丙基烷基三烷氧基硅烷同样是可商购获得的。它们可以与咪唑键合并反应以产生咪唑基烷基甲硅烷基表面种类（surface species），或与吡啶键合并反应以产生吡啶基烷基甲硅烷基表面种类。其它酸性改性剂同样是可商购获得的，包括，但不限于，磺丙基三硅醇、羧基乙基硅烷三醇、2-（甲酯基）乙基甲基二氯硅烷、2-（甲酯基）乙基三氯硅烷、2-（甲酯基）乙基三甲氧基硅烷、正 - （三甲氧基硅基丙基）乙二胺、三乙酸、（2- 二乙基磷酰乙基）三乙氧基硅烷、2-（氯磺酰基苯基）乙基三氯硅烷和2-（氯磺酰基苯基）乙基三甲氧基硅烷。

使用常见的合成方案去合成这些类型的硅烷是本领域技术人员已知的，所述合成方案包括Grinard反应和氢硅烷化。产物可以通过色谱、再结晶或蒸馏提纯。

其它添加剂例如异氰酸酯同样可商购获得或可以由本领域技术人员合成。常见的异氰酸酯形成方案是伯胺与光气或称为三光气的试剂的反应。

在一个方面中，本发明提供用于正相色谱、高压液相色谱、溶剂化气相色谱、超临界流体色谱、亚临界流体色谱、基于二氧化碳的色谱、亲水相互作用液相色谱或疏水相互作用液相色谱的色谱固定相，由式1：[X]（W）a（Q）b（T）c （式 1）表示。X可以是高纯度色谱芯组合物，具有包含二氧化硅芯材料、金属氧化物芯材料、无机-有机杂化材料或一组其嵌段共聚物的表面。W可以在X表面上不存在和/或可以包括氢和/或可以包括羟基。Q可以在使用低的水浓度的色谱的条件下最小化随时间的保留变化（漂移）的官能团。T可以包含一个或更多个亲水的、极性的、可电离的和/或带电荷的官能团，其与分析物进行色谱地相互作用。此外，b和c可以是正数，具有0.05 ≤ （b/c） ≤ 100的比例，并且a ≥ 0。

在另一个方面中，本发明提供的色谱固定相材料由式1：[X]（W）a（Q）b（T）c （式 1）表示。X可以是包含基于二氧化硅、基于金属氧化物或基于无机-有机杂化芯表面的色谱芯材料。W可以在X表面上不存在和/或可以包括氢和/或可以包括羟基。Q可以包含一个或更多个主要防止分析物与X与W之间的色谱的相互作用的官能团，使得Q的第一部分结合至X，并且Q的一部分是聚合的。T可以包含一个或更多个与分析物色谱地相互作用的亲水的、极性的、可电离的和/或带电荷的官能团，使得T的第三部分结合至Q，T的第四部分结合至X，并且T的第四部分是聚合的。并且，b和c是正数，具有0.05 ≤ （b/c） ≤ 100的比例，并且a ≥ 0。

在多个实施方案中，色谱材料的选择性可以通过Q和/或T的选择、Q和/或T在表面上的密度或其组合进行控制或影响。

在多个实施方案中，本发明提供的可以与配体连接的键合的色谱材料。通过本发明的键合方法获得的高密度的覆盖范围可以比目前在常规SFC材料中实施的硅烷的键合化学（bonding chemistries）高2X至3X。高覆盖范围和Q和/或T的其它特性的组合可以防止表面硅醇与分析物的相互作用。

在多个实施方案中，本发明提供键合相的高密度增加保留并且防止由于分析物与表面硅醇或其它次要保留机制相互作用导致的保留漂移或改变。消除这些次要的和较小的选择性组分大大改善了峰形和色谱柱峰容量，特别是对基础分析物。

在多个实施方案中，本发明提供使用基于偶联化学的两组分系统产生混合的表面官能团的均匀覆盖。不同于混合两种具有不同表面化学特性的分开的颗粒的混合颗粒基床，该材料完全具有均匀的、可预测的表面特征。使用这样的材料填充的柱不倾向于在柱填充时，由于差的颗粒混合或颗粒类型分离导致的色谱的不稳定性。

在多个实施方案中，本发明提供由于使用单一颗粒匀浆而简化的柱填充。

在多个实施方案中，本发明提供色谱填充材料，所述材料在单一色谱柱中具有增强的对酸、中性和碱性分析物的选择性，不使用基于混合的或多种颗粒的床。

在多个实施方案中，本发明提供在颗粒表面上的组分比例，所述比例可以方便地操作以改变支持物的选择性，提供大范围的选择用于色谱分离。

在多个实施方案中，本发明提供键合化学，其中硅烷表面改性试剂的交联膜的形成既可以通过表面反应基团的聚合，也可以通过在加入选择性配体之前或之后加入交联试剂。

在某些其它实施方案中，本发明的色谱材料是非多孔的。在另一个实施方案中，本发明的色谱材料在pH约1至约14时；在pH约10至约14时；或在pH约1至约5时是水解稳定的。

在另一个方面中，本发明提供的如本文描述的材料，其中所述色谱材料进一步包含散布于色谱表面的纳米颗粒或多于一种纳米颗粒的混合物。

在某些实施方案中，纳米颗粒以<20%纳米复合材料重量、<10%纳米复合材料重量或<5%纳米复合材料重量存在。

在其它实施方案中，纳米颗粒是结晶的或无定型的，并且可以是硅碳化物、氧化铝、金刚石、铈、炭黑、碳纳米管、锆、钡、铈、钴、铜、铕、钆、铁、镍、钐、硅、银、钛、锌、硼、其氧化物或其氮化物。在特定的实施方案中，纳米颗粒是包含一个或更多个选自纳米金刚石、硅碳化物、二氧化钛和立方氮化硼部分的物质。在其它实施方案中，纳米颗粒可以直径小于或等于200 nm、直径小于或等于100 nm、直径小于或等于50 nm或直径小于或等于20 nm。

色谱材料的制备

本发明包括生产本发明材料（例如，色谱材料）的方法。在多个方面和实施方案中，本发明包括化学地修饰的色谱芯材料（例如，上文所述的），以制备色谱材料，其减轻或避免保留漂移或改变。化学修饰的色谱芯材料的概念，如本文中使用的，理解为包含官能化的色谱芯，例如，用极性硅烷，或其它官能团，从而减轻或避免保留漂移或改变。例如，官能化可以主要防止分析物与色谱芯之间的色谱的相互作用（例如，有效地去除芯表面硅醇和/或烷氧基化硅醇的色谱效应）。在一些情况中，官能化（例如，使用非极性基团）可以减少色谱柱的保持力。因此，在多个色谱芯材料的官能化的实施方案中，可以包括使用亲水的、极性的、可电离的和/或带电荷的官能团，其与分析物色谱地相互作用，以防止或达到色谱地有用的总体保留。可以通过例如标准的键合化学引入这样的封端基团。

在一些实施方案中，官能化提供持久的连接。因此，为色谱相选择合适的官能化是重要的。在优选的实施方案中，色谱材料会具有色谱地期望的特性（例如，总体保留）。因此在一些实施方案中，选择具有可以模拟常规色谱材料期望的（例如，总体保留）特性的官能化是重要的。

在多个实施方案中，官能团的化学特性可以被选择以达到期望的效果。例如，可以使用一个或更多个亲水的、极性的、可电离的和/或带电荷的官能团以实现与分析物（例如，色谱地可接受的保留）和/或流动相（例如，排除可能烷氧基化色谱芯表面的醇）期望的相互作用。同样地，可以选择端盖尺寸（endcap size）和/或空间排列以掩蔽芯表面和/或实现手性分离。

相似地，官能化的浓度可以是多样的。在一些实施方案中，较大的和/或更强的相互作用的官能团可以在较低浓度下减轻或避免保留漂移或改变（例如，相比于较小的官能团）。在其它实施方案中，覆盖范围可以被调节至以适应期望的特性。例如，非极性官能团较极性官能团可以被用在更小的覆盖范围（例如，为维持期望的保留）。在多个实施方案中，官能化可以用于一个或更多个极性或非极性端盖或其组合。在一些实施方案中，色谱介质的表面积增加或减少以补偿由于官能团极性改变而导致的保留的减少或增加。

在一个方面中，本发明提供用于正相色谱、高压液相色谱、溶剂化气相色谱、超临界流体色谱、亚临界流体色谱、基于二氧化碳的色谱、亲水相互作用液相色谱或疏水相互作用液相色谱的色谱固定相材料，由式1：[X]（W）_a（Q）_b（T）_c （式 1）表示。X可以是具有包含二氧化硅芯材料，金属氧化物芯材料，无机 - 有机杂化材料或一组其嵌段共聚物的表面的高纯度色谱芯材料组合物。W可以在X表面上不存在和/或可以包括氢和/或可以包括羟基。Q可以是在使用低水浓度的色谱条件下，最小化随时间的保留变化（漂移）的官能团。T可以包含色谱地与分析物相互作用的一种或多种亲水的、极性的、可电离的和/或带电荷的官能团。此外，b和c可以是正数，具有0.05 ≤ （b/c） ≤ 100的比例，并且a ≥ 0。

在另一个方面中，本发明提供的色谱固定相材料由式1：[X]（W）_a（Q）_b（T）_c（式 1）表示。X可以是包含基于二氧化硅、基于金属氧化物或基于无机-有机杂化的芯表面的色谱芯材料。W可以在X表面上不存在和/或可以包括氢和/或可以包括羟基。Q可以包含一个或更多个官能团，其主要防止分析物与X与W之间的色谱的相互作用，使得Q的第一部分结合至X，并且Q的一部分是聚合的。T可以包含一个或更多个亲水的、极性的、可电离的和/或带电荷的官能团，其与分析物色谱地相互作用，使得T的第三部分结合至Q，T的第四部分结合至X，并且T的第四部分是聚合的。额外地，b和c是正数，具有0.05 ≤ （b/c） ≤ 100的比例，并且a ≥ 0。

在一个或更多个实施方案中，Q由以下表示：

。在一个或更多个实施方案中，n¹是0-30的整数并且n²是0-30的整数。R¹，R²，R³和R⁴的每次出现可以独立地表示氢、氟、甲基、乙基、正丁基、叔丁基、异丙基、低碳烷基、保护的或脱保护的醇、两性离子或基团Z。在一些实施方案中，基团Z包含表面连接基团，具有式（B¹）_x（R⁵）_y（R⁶）_zSi-，其中x是1-3的整数，y是0-2的整数，z是0-2的整数，并且x+y+z = 3。R⁵ 和R⁶ 的每次出现可以独立地表示甲基、乙基、正丁基、异丁基、叔丁基、异丙基、叔己基、取代的或未取代的芳基、环烷基、支链烷基、低碳烷基、保护的或脱保护的醇、或两性离子基团并且B¹ 可以表示硅氧烷键。在一些实施方案中，基团Z包括对表面有机官能杂化基团的连接，通过直接的碳-碳键形成或通过杂原子、酯、醚、硫醚、胺、酰胺、酰亚胺、脲、碳酸酯、氨基甲酸酯、杂环、三唑、或聚氨酯连接。在一些实施方案中，基团Z包括吸附的表面基团，其不共价连接到材料表面。Y可以是嵌入的极性官能团。在一些实施方案中，A表示亲水的末端基团。在一些实施方案中，A表示氢、氟、甲基、乙基、正丁基、叔丁基、异丙基、低碳烷基或基团Z。在一些实施方案中，A表示官能化的基团。

在一个或更多个实施方案中，T通过以下中一个表示：

，或其组合。在一些实施方案中，m是0-30的整数；m’是0-30的整数；m”是0-3的整数。在一些实施方案中，Z表示具有式（B¹）_x（R⁵）_y（R⁶）_zSi-的表面连接基团，其中x是1-3的整数，y是0-2的整数，z是0-2的整数，并且x+y+z = 3。R⁵ 和R⁶ 的每次出现可以独立地表示甲基、乙基、正丁基、异丁基、叔丁基、异丙基、叔己基、取代的或未取代的芳基、环烷基、支链烷基、低碳烷基、保护的或脱保护的醇、或两性离子基团。B¹ 可以表示硅氧烷键；其中R⁷ _'、R⁷ ^’ 和 R⁷ ^’’各自表示氢、甲基、乙基、正丁基、异丁基、叔丁基、异丙基、叔己基、苯基、支链的烷基或低碳烷基。在一些实施方案中，Z表示对表面有机官能杂化基团的连接，通过直接的碳-碳键形成或通过杂环原子、酯、醚、硫醚、胺、酰胺、酰亚胺、脲、碳酸酯、氨基甲酸酯、杂环、三唑或聚氨酯连接进行。在一些实施方案中，Z表示不共价结合于材料表面的吸附的表面基团。

在一些实施方案中，b和c是正数，具有0.05 ≤ （b/c） ≤ 100的比例，并且 a ≥ 0。在一些实施方案中，Q和T是不同的，而在一些实施方案中Q和T是相同的。Q可以包含两个或更多个不同的部分，并且T可以包含两个或更多个不同的部分。在一些实施方案中，第一、第二、第三、第四和第五部分各自独立地约为0-100、1-99、5-95、10-90、20-80、30-70、40-60、0、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90 或 95 %。

在一个或更多个实施方案中，Q是非极性的。在一些实施方案中，Q包含硼酸或硝基官能团。在一些实施方案中，Q下列之一表示：

，其中Z可以包含具有式（B¹）_x（R⁵）_y（R⁶）_zSi-的表面连接基团，其中x是1-3的整数，y是0-2的整数，z是0-2的整数，并且x+y+z = 3。R⁵ 和 R⁶ 的每次出现可以独立地表示甲基、乙基、正丁基、异丁基、叔丁基、异丙基、叔己基、取代或未取代的芳基、环烷基、支链烷基、低碳烷基、保护的或脱保护的醇或两性离子基团，并且B¹ 可以表示硅氧烷键。

在另一个实施方案中，Z是对表面有机官能杂化基团的连接，通过直接的碳-碳键形成或通过杂原子、酯、醚、硫醚、胺、酰胺、酰亚胺、脲、碳酸酯、氨基甲酸酯、杂环、三唑或聚氨酯连接。在还另一个实施方案中，Z是吸附的表面基团，其不共价连接到材料表面。

在一些实施方案中，T下列之一表示：

。

在一些实施方案中，Z包含具有式（B¹）_x（R⁵）_y（R⁶）_zSi-的表面连接基团，其中x是1-3的整数，y是0-2的整数，z是0-2的整数，并且x+y+z = 3。R⁵ 和 R⁶ 的各自出现可以独立地表示甲基、乙基、正丁基、异丁基、叔丁基、异丙基、叔己基、取代或未取代的芳基、环烷基、支链烷基、低碳烷基、保护的或脱保护的醇或两性离子基团，并且B¹ 可以表示硅氧烷键。在一些实施方案中，Z是对表面有机官能杂化基团的连接，通过直接的碳-碳键形成或通过杂原子、酯、醚、硫醚、胺、酰胺、酰亚胺、脲、碳酸酯、氨基甲酸酯、杂环、三唑或聚氨酯连接。在一些实施方案中，Z是吸附的表面基团，其不共价连接到材料表面。

在一个或更多个上述任何方面的实施方案中，X是具有作为通过在色谱条件下的色谱流动相经历烷氧基化的芯表面的高纯度的色谱材料。X可以是具有通过在色谱条件下的色谱流动相经历烷氧基化的芯表面的色谱材料。在一些实施方案中，包含官能团的Q是二醇。包含官能团的T可以是胺、醚、硫醚或其组合。T可以包含适合于手性分离的手性官能团，Q可以包含适合于手性分离的手性官能团，或T和Q均包含适合于手性分离的手性官能团。

在上述方面的一个或更多个实施方案中，b/c的比例为约0.05-75、0.05-50、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、60、70、80或90。在一些实施方案中，X的表面不包含二氧化硅，并且b=0或c=0。在一些实施方案中，组合的表面覆盖范围大于约0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4、5、6、7或8 µmol/m²。

在上述方面的一些实施方案中，色谱固定相显示的保留漂移或改变≤ 5% 超过 30 天、≤ 4% 超过 30 天、≤ 3% 超过 30 天、≤ 2% 超过 30 天、≤ 1% 超过 30 天、≤ 5% 超过 10 天、≤ 4% 超过 10 天、≤ 3% 超过 10 天、≤ 2% 超过 10 天、≤ 1% 超过 10 天、≤ 5% 超过 3 天、≤ 4% 超过 3 天、≤ 3% 超过 3 天、≤ 2% 超过 3 天、≤ 1% 超过 3 天、≤ 5% 超过 30 次运行、≤ 4% 超过 30 次运行、≤ 3% 超过 30 次运行、≤ 2% 超过 30 次运行、≤ 1% 超过 30 次运行、≤ 5% 超过 10 次运行、≤ 4% 超过 10 次运行、≤ 3% 超过 10 次运行、≤ 2% 超过 10 次运行、≤ 1% 超过 10 次运行、≤ 5% 超过 3 次运行、≤ 4% 超过 3 次运行、≤ 3% 超过 3 次运行、≤ 2% 超过 3 次运行或≤ 1% 超过 3 次运行。

在一些实施方案中，芯材料主要由二氧化硅材料组成。任选地，芯材料主要由有机-无机杂化材料或表面多孔材料组成。在一个或更多个实施方案中，芯材料主要由具有杂化表层的无机材料、具有无机表层的杂化材料、包围杂化层或具有不同杂化表层的杂化材料组成。固定相材料可以任选地以多个颗粒、整体料或表面多孔材料的形式。在一些实施方案中固定相材料不具有色谱增强作用的孔几何结构，然而在其它的实施方案中固定相具有色谱增强作用的孔几何结构。固定相材料可以以球面材料、非球面材料（例如，包括环形线圈、多面体）的形式。在某些实施方案中，固定相材料具有高度球面的芯形态、杆状的芯形态、弯棒形的芯形态、环形的芯形态或哑铃型的芯形态。在某些实施方案中，固定相材料具有高度球面的、杆状的、弯棒形的、环形的或哑铃型的形态的混合。

在一些实施方案中，固定相材料具有表面积约25 至 1100 m²/g、约 150 至 750 m²/g或约300 至 500 m²/g。在一些实施方案中，固定相材料具有孔容积约0.2 至 2.0 cm³/g或约 0.7 至 1.5 cm³/g。在一些实施方案中，固定相材料具有微孔表面积小于约 105 m²/g，小于约80 m²/g或小于约 50 m²/g。固定相材料具有平均孔径约20 至 1500 Å、约 50 至 1000 Å、约 60 至 750 Å或约 65 至 200 Å。在一些实施方案中，多个颗粒具有约0.2 至 100微米之间的，约0.5 至 10 微米之间的或约1.5 至 5 微米之间的尺寸。

在一个或更多个实施方案中，X包含二氧化硅芯，c=0，并且Q具有≥ 2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.5、4.0、4.5或 5 µmol/m²的组合的表面覆盖范围；或X包含非二氧化硅芯或二氧化硅-有机杂化芯，c=0，并且Q具有≥ 0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5或5 µmol/m²的组合的表面覆盖范围；或b>0，c>0并且Q具有≥ 0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5或5 µmol/m²的组合的表面覆盖范围。

在还另一方面中，本发明提供色谱固定相材料，其由式1表示：[X]（W）_a（Q）_b（T）_c （式1）。X可以是在正相色谱、高压液相色谱、溶剂化气相色谱、超临界流体色谱、亚临界流体色谱、基于二氧化碳的色谱、亲水相互作用液相色谱或疏水相互作用液相色谱条件下经历保留漂移或变化的色谱芯材料。W可以是X表面上不存在的和/或可以包含氢和/或可以包含羟基。Q可以包括主要防止分析物和X、和W色谱地相互作用的官能团。T可以包括与分析物色谱地相互作用的官能团，并且通过Q与X连接。“b”和“c”可以是正数，例如0.05 ≤ （b/c） ≤ 100，并且a ≥ 0。

在一些实施方案中，色谱固定相材料适用于正相色谱、超临界液相色谱、亚临界液相色谱、基于二氧化碳的色谱、疏水相互作用液相色谱、高压液相色谱、溶剂化气相色谱或其组合。

在一些实施方案中，色谱固定相包含径向调整的孔、非径向调整的孔、有序的孔、无序的孔、单分散的孔、非单分散的孔、光滑表面、粗糙表面或其组合。在一个或更多个实施方案中，T具有一个可电离基团，T具有多于一个可电离基团，T具有两个或更多个具有相同pKa的可电离基团，或T具有两个或更多个具有不同pKa的可电离基团。

在还另一方面中，本发明提供用于正相色谱、高压液相色谱、溶剂化气相色谱、超临界流体色谱、亚临界流体色谱、基于二氧化碳的色谱、亲水相互作用液相色谱或疏水相互作用液相色谱的柱、毛细管柱、微流体装置或仪器。所述柱、毛细管柱、微流体装置或仪器包括界定具有入口和出口的室的具有至少一个壁的壳体，和其中配置的包含任何本公开的色谱材料的固定相。所述壳体和固定相可以适用于正相色谱、超临界流体色谱、基于二氧化碳的色谱或疏水相互作用液相色谱。

在还另一个方面，本发明提供用于正相色谱、高压液相色谱、溶剂化气相色谱、超临界液相色谱、亚临界液相色谱、基于二氧化碳的色谱、亲水相互作用液相色谱或疏水相互作用液相色谱的试剂盒。试剂盒可以包括界定具有入口和出口的室的具有至少一个壁的壳体，和其中配置的包含任何本发明的色谱材料的固定相。所述壳体和固定相可以适用于正相色谱、超临界流体色谱、基于二氧化碳的色谱或疏水相互作用液相色谱。所述试剂盒可以进一步包含说明书，用于用壳体和固定相实施正相色谱、超临界流体色谱、基于二氧化碳的色谱或疏水相互作用液相色谱。

在还另一方面中，本公开提供用于制备包含本公开中任何材料的固定相的方法。所述方法包括使芯表面与具有侧链反应基团的硅烷偶联剂反应。所述方法进一步包括，使包含一个或更多个亲水的、极性的、可电离的和/或带电荷的官能团的第二化学试剂与侧链反应基团反应。所述方法进一步包括中和任何剩余的未反应的侧链反应基团，从而产生根据本公开的固定相。

在还另一个方面中，本公开提供用于根据本公开的任何材料制备固定相的方法。所述方法包括低聚化具有侧链反应基团的硅烷偶联剂。所述方法进一步包括使芯表面与低聚化的硅烷偶联试剂反应。所述方法进一步包括，使包含一个或更多个亲水的、极性的和/或带电荷的官能团的第二化学试剂与侧链反应基团反应。所述方法进一步包括中和任何剩余的未反应的侧链反应基团，从而产生根据本公开的固定相。

在一个或更多个实施方案中，Q是衍生自具有一个或以下结构的试剂：

。

在一些实施方案中，T是衍生自具有一个或以下结构的试剂：

。

在还另一方面中，本发明提供用于在正相色谱、高压液相色谱、溶剂化气相色谱、超临界流体色谱、亚临界流体色谱、基于二氧化碳的色谱、亲水相互作用液相色谱或疏水相互作用液相色谱中减轻或防止保留漂移或改变的方法。本发明包括使用包含根据本公开的色谱固定相的色谱装置色谱地分离样本，从而减轻或防止保留漂移或改变。

在一个或更多个实施方案中，减轻或防止保留漂移或改变包含保留漂移或改变≤ 5% 超过 30 天、≤ 4% 超过 30 天、≤ 3% 超过 30 天、≤ 2% 超过 30 天、≤ 1% 超过 30 天、≤ 5% 超过 10 天、≤ 4% 超过 10 天、≤ 3% 超过 10 天、≤ 2% 超过 10 天、≤ 1% 超过 10 天、≤ 5% 超过 3 天、≤ 4% 超过 3 天、≤ 3% 超过 3 天、≤ 2% 超过 3 天、≤ 1% 超过 3 天、≤ 5% 超过 30 次运行、≤ 4% 超过 30 次运行、≤ 3% 超过 30 次运行、≤ 2% 超过 30 次运行、≤ 1% 超过 30 次运行、≤ 5% 超过 10 次运行、≤ 4% 超过 10 次运行、≤ 3% 超过 10 次运行、≤ 2% 超过 10 次运行、≤ 1% 超过 10 次运行、≤ 5% 超过 3 次运行、≤ 4% 超过 3 次运行、≤ 3% 超过 3 次运行、≤ 2% 超过 3 次运行或≤ 1% 超过 3 次运行。在一些实施方案中，减轻或防止保留漂移或改变包括基本上消除色谱材料烷氧基化和/或脱烷氧基化对保留的影响。

在一些实施方案中，T包含以下结构中的一个：

。

在一些实施方案中，Y包含以下结构中的一个：

T可以衍生自于以下表示的试剂：

，或其组合，其中m是0-30的整数；m’是0-30的整数；m”是0-3的整数。Z可以表示化学反应基团，其包含：

-OH、-OR⁶、胺、烷基胺、二烷基胺、异氰酸酯、酰基氯、三氟甲磺酸酯、异氰酸酯、硫氰酸酯、咪唑碳酸酯、NHS酯、羧酸、酯、环氧化物、炔烃、烯烃、叠氮、-Br、-Cl或–I。Y可以是嵌入的极性官能团。R¹ 的每次出现可以独立地表示在硅上的化学反应基团，包括（但不限于）-H、-OH、-OR⁶、二烷基胺、三氟甲磺酸酯、Br、Cl、I、乙烯、烯烃或–（CH₂）_m _’Q；Q的每次出现可以是-OH、-OR⁶、胺、烷基胺、二烷基胺、异氰酸酯、酰基氯、三氟甲磺酸酯、异氰酸酯、硫氰酸酯、咪唑碳酸酯、NHS酯、羧酸、酯、环氧化物、炔烃、烯烃、叠氮化物、-Br、-Cl或-I。p可以是1-3的整数。R^1'的每次出现可以独立地表示F、C₁ -C ₁₈烷基、C ₂ -C ₁₈烯基、C₂-C₁₈炔基、C ₃ -C ₁₈环烷基、C ₁ -C ₁₈杂环烷基、C ₅-C ₁₈芳基、C ₅-C₁₈芳氧基、或C₁ -C ₁₈杂芳基、氟代烷基、或氟代芳基。R²和R³ 的每次出现可以独立地表示氢、C₁-C₁₈烷基、C₂-C₁₈烯基、C₂-C₁₈炔基、C₃ -C₁₈环烷基、C₁ -C₁₈杂环烷基、C₅-C₁₈芳基、C₅-C₁₈芳氧基或C₁ -C₁₈杂芳基、-Z或具有式-Si（R'）bR”_a或-C（R'）bR”_a的基团。变量a和b可以各自表示0至3的整数，条件是a+b=3。R’可以表示C₁- C₆的直链的、环链的或支链的烷基基团。R” 可以是官能化的基团、其选自烷基、烯基、炔基、芳基、氰基、氨基、二醇、硝基、酯、阳离子或阴离子交换基团、包含嵌入极性功能和手性部分的烷基或芳基。R⁴ 可以表示氢，C₁-C₁₈烷基、C₂-C₁₈烯基、C₂-C₁₈炔基、C₃-C₁₈环烷基、C₁-C₁₈杂环烷基、C₅-C₁₈芳基、取代的芳基、C₅-C₁₈的芳氧基或C₁-C₁₈杂芳基。R⁵ 可以表示氢、C₁-C₁₈烷基、C₂-C₁₈烯基、C₂-C₁₈炔基、C₃-C₁₈环烷基、C₁-C₁₈杂环烷基、C₅-C₁₈芳基、取代的芳基、C₅-C₁₈的芳氧基或C₁-C₁₈杂芳基。R⁶ 的每次出现可以独立地表示C₁-C₁₈烷基、C₂-C₁₈烯基、C₂-C₁₈炔基、C₃-C₁₈环烷基、C₁-C₁₈杂环烷基、C₅-C₁₈芳基、C₅-C₁₈的芳氧基或C₁-C₁₈杂芳基。Het 可以表示包含至少一个氮原子的单环的或双环的杂环或杂芳基系统。B可以表示酸性的可电离的改性剂。

以上方法可以用于制作如本文所描述的任何材料（例如，色谱固定相材料）。例如，本发明的方法可以包括使色谱固定相（例如，二氧化硅颗粒）与化学试剂（例如，如本文所描述的任何上述试剂）反应，以化学修饰固定相的表面，来减轻保留漂移或改变效应的方法。

仪器

本发明包括包含在此描述的色谱材料的多种仪器（例如，色谱柱、毛细管和微流体装置和其使用的系统）。尽管下文讨论了几个说明性的实例，但是普通技术人员会理解本发明可以预期多个不同实施方案，包括但不限于色谱柱、仪器、使用方法或试剂盒。

在一些实施方案中，本发明提供用于正相色谱、高压液相色谱、溶剂化气相色谱、超临界液相色谱、亚临界液相色谱、基于二氧化碳的色谱、亲水相互作用液相色谱或疏水相互作用液相色谱或其组合的柱或仪器。柱或仪器包括界定具有入口和出口的室的具有至少一个壁的壳体，和其中配置的根据本发明的任何实施方案的固定相。装置可以具有预成型的熔块，通过连同的材料产生的熔块，或装置不具有熔块。壳体和固定相可以适用于正相色谱、高压液相色谱、溶剂化气相色谱、超临界流体色谱、亚临界流体色谱、基于二氧化碳的色谱、亲水相互作用液相色谱或疏水相互作用液相色谱或其组合。

因此，本发明仪器可以含有（例如，填充）本发明材料（例如，色谱固定相，例如适用于降低或减轻保留漂移或改变的化学修饰的固定相）。此外，本发明的仪器可以用于实施本文描述的本发明方法。

在一个实施方案中，本发明以填充柱的形式。该柱可以使用如本文描述的固定相（例如，色谱材料）填充。这样的柱可以用于实施不同类型的色谱（例如，正相色谱、超临界液相色谱、基于二氧化碳的色谱、疏水相互作用液相色谱、亲水相互作用液相色谱、亚临界液相色谱、高压液相色谱和溶剂化气相色谱）同时减轻或避免保留漂移或改变。

柱可以与已有的色谱平台例如可商购获得的色谱系统，包括Waters Alliance® HPLC 系统、Waters Acquity®系统或Waters UPC²® 系统组合使用。本发明的柱可以用于多种不同质量的产量（例如，分析规模的色谱、制备规模的色谱）同时减轻保留漂移或改变效应。同样地，本发明可以在毛细管和微流体装置和系统（例如，可商购获得的和本领域普通技术人员熟知的）的使用中体现。柱、毛细管和微流体装置和相关系统的选择会是本领域普通技术人员容易理解的。

使用方法

在一个或更多个实施方案中，本发明提供了使用方法。例如，技术人员会理解本发明考虑使用在本公开描述中的色谱固定相在实施色谱分离时减轻保留漂移或改变效应的方法。本发明可以包括用于不同类型色谱分离的所述的固定相的使用方法，例如毛细管规模的分离、分析分离、制备规模的分离或工业加工规模的分离。本发明可以包括在多种色谱模式下（例如，HPLC、UHPLC或SFC），以减轻保留漂移或改变的本发明的使用方法。

在一个或更多个实施方案中，本发明提供用于在正相色谱、高压液相色谱、溶剂化气相色谱、超临界液相色谱、亚临界液相色谱、基于二氧化碳的色谱、亲水相互作用液相色谱或疏水相互作用液相色谱或其组合中减轻或防止保留漂移或改变的方法。方法包含根据本发明中任何实施方案使用包括色谱固定相的色谱装置色谱地分离样本，从而减轻或防止保留漂移或改变。

该方法可以使用如本文描述的本发明的试剂盒实施。此外，该方法可以用在文中描述的本发明的仪器、柱或材料（例如，色谱固定相）实施。此外，本发明的方法可以用于分析（例如，检测存在、数量、浓度等）本发明的分析物。

本发明可以用于分离和/或分析多个样本，包括但不限于有机小分子、蛋白质、核酸、脂类、脂肪酸、碳水化合物、聚合物等。相似地，本发明可以用于下列的分离：小分子、极性小分子、用于制药的分析物、生物分子、抗体、聚合物和低聚物、糖、聚糖分析、石油化工分析、脂质分析、肽、磷酸肽、寡核苷酸、DNA、RNA、极性酸、聚芳烃、食品分析、化学分析、生物分析、药物滥用、法医、杀虫剂、农业化学品、生物仿制药、制剂。

在多个实施方案中，根据本发明的材料可以在微内径柱中具有应用，用于SFC、 HPLC和/或UHPLC系统上。

在多个实施方案中，根据本发明的材料可以在快速平衡柱、长寿命柱和具有水稳定柱的SFC中具有应用。

试剂盒

本发明提供用于正相色谱、高压液相色谱、溶剂化气相色谱、超临界液相色谱、亚临界液相色谱、基于二氧化碳的色谱、亲水相互作用液相色谱或疏水相互作用液相色谱或其组合的试剂盒。试剂盒可以包括界定具有入口和出口的室的具有至少一个壁的壳体，和其中配置的根据本发明任何实施方案的固定相。装置可以具有预成型的熔块，通过互相连接的材料产生的熔块，或装置不具有熔块。壳体和固定相可以适用于正相色谱、高压液相色谱、溶剂化气相色谱、超临界液相色谱、亚临界液相色谱、基于二氧化碳的色谱、亲水相互作用液相色谱或疏水相互作用液相色谱或其组合。此外，可以包括用于实施正相色谱、高压液相色谱、溶剂化气相色谱、超临界液相色谱、亚临界液相色谱、基于二氧化碳的色谱、亲水相互作用液相色谱或疏水相互作用液相色谱或其组合的说明书与壳体和固定相。

因此，本发明试剂盒可以用于实施在本文中描述的本发明的方法。此外，本发明的试剂盒可以用于分析多种不同样本和样本类型，包含下文所述的那些。

在一个或更多个实施方案中，本发明可以预期含有本公开的方面的试剂盒降低或减轻保留漂移或改变效应。例如，试剂盒可以含有填充本公开的固定相介质的色谱柱。在一些实施方案中填充的柱可以直接在标准色谱系统中使用（例如，可商购获得的色谱系统例如Waters Acquity®色谱系统）。试剂盒可以进一步包含使用说明书。此外，试剂盒可以进一步包含纯净分析物的库存样本，用于校准装置和/或确认保留漂移或改变实质上的缺少。试剂盒可以包含减轻保留漂移或改变效应的任何或全部上述组分（例如，固定相、填充的柱或色谱仪器）。

分析物

本发明中适合于色谱分离的分析物可以包含基本上任何目的分子，包括，例如，有机小分子、脂质、肽、核酸、合成聚合物。目标分析物可以是针对，例如，临床化学、医学、兽医学、法医化学、药理学、食品工业、工作安全、环境污染中的一个或更多个。

临床化学目标分析物可以包括生物中存在的任何分子（例如，人体、动物体、真菌、细菌、病毒等）。例如，临床化学的目标分析物包括，但不限于，蛋白质、代谢物、生物标记物和药物。

人类医学和兽医学目标分析物可以包含可以用于在对象中诊断、预防或治疗疾病或状况的任何分子。例如，人类医学和兽医学的目标分析物包括，但不限于，疾病标记物、预防药剂、治疗药剂。

法医化学目标分析物可以包括存在于从犯罪现场获得的样本中的任何分子，例如来自受害者身体的样本（例如，组织或体液样本、毛发、血液、精液、尿液等）。例如，临床化学目标分析物包括，但不限于，毒剂、药物和或其代谢物、生物标记物和鉴定化合物。

药理学目标分析物包含药物或其代谢物或可以用于设计、合成和监测药物的任何分子。例如，药理学目标分析物包括，但不限于，预防和/或治疗药剂、它们的前体药物、中间体和代谢物。药理学分析可以包括生物等效性测试，例如，与仿制药的批准、生产和监测相关联。

食品工业和农业目标分析物可以包括与食品、饮料和/或其它食品工业/农业产品的安全的监测有关的任何分子。来自食品工业领域的目标分析物的实例包括，但不限于，病原体标记、过敏原（例如，谷蛋白和螺母蛋白）和真菌毒素。

目标分析物可以包括多肽（例如，天然和/或非天然存在的氨基酸的聚合物，例如Gly、Ala、Val、Leu、Ile、Pro、Phe、Trp、Cys、Met、Ser、Thr、Tyr、His、Lys、Arg、Asp、Glu、Asn、Gln、硒代半胱氨酸、鸟氨酸，瓜氨酸，羟脯氨酸，甲基赖氨酸，羧基谷氨酸）、肽、蛋白质、糖蛋白、脂蛋白；肽核酸；激素（如肽激素，例如，TRH和抗利尿激素），和合成的和工业的多肽。

样本

通常，样本是包含至少一个目标分析物（例如，上文公开的分类或种类的分析物，与基质一起）的组合物。样本可以包括固体、液体、气体、混合物、材料（例如，中间一致性的材料，例如提取物、细胞、组织、生物）或其组合。在多个实施方案中，样本是身体样本、环境样本、食品样本、合成样本、提取物（例如，通过分离技术获得的）或其组合。

身体样本可以包括衍生自个体身体的任何样本。在此情况下，个体可以是动物，例如哺乳动物，例如人类。其它个体的实例包含小鼠、大鼠、豚鼠、兔、猫、狗、山羊、绵羊、猪、牛或马。个体可以是患者，例如，患有疾病或疑似患有疾病的个体。身体样本可以是体液或组织，例如为科学或医学检测目的提取的，例如为了研究或诊断疾病（例如，通过检测和/或鉴定病原体或生物标记物的存在）。身体样本也可以包含细胞，例如，个体身体样本中的病原体或细胞（例如，肿瘤细胞）。这样的身体样本可以通过已知的方法包含组织活检（例如，钻取组织活体检查）和通过取血、支气管抽吸物、唾液、尿、粪便或其它体液来获得。典型的身体样本包括肿瘤、全血、血浆、血清、脐带血（特别地，通过经皮脐带血液采样（PUBS）获得的血液，脑脊髓液（CSF），唾液，羊水，乳汁，分泌物，脓水，尿，粪便，胎便，皮肤，指甲，毛发，脐，胃内容物，胎盘，骨髓，外周血淋巴细胞（PBL），和固体器官组织提取物）。

环境样本可以包括任何衍生自环境的样本，例如自然环境（例如，海洋、土壤、空气和植物）或人工环境（例如，运河、隧道、建筑物）。典型的环境样本包括水（例如，饮用水、河水、地表水、地下水、饮料水、污水、出水、废水或渗漏水）、土壤、空气、沉积物、生物区系（例如，土壤生物区系）、植物、动物（例如，鱼类）和土体（例如，挖掘材料）。

食品样本可以包括衍生自食品（包括饮料）的任何样本。这样的食品样本可以用于多个目的，包括，例如，（1）检查食品是否安全；（2）检查食品在被食用时（保留的样本）是否含有有害污染物或是否不含有有害污染物；（3）检查食品是否只含有允许的添加剂（例如，法规依从性）；（4）检查食品是否含有正确水平的强制性成分（例如，食品上标记的声明是否正确）；或（5）分析食品中含有的营养成分的量。示例性的食品样本包括动物、植物或合成的来源（例如，奶、面包、蛋或肉）、膳食、饮料和其部分，例如保留样本的可食用的产品。食品样本也可以包括水果、蔬菜、豆类、坚果、油籽、油脂水果、谷物、茶、咖啡、药草浸剂、可可、啤酒花、药草、香料、糖料植物、肉类、脂肪、肾、肝、内脏、乳、鸡蛋、蜂蜜、鱼和饮料。

合成的样本可以包括衍生自工业过程的任何样本。工业过程可以是生物的工业过程（例如，使用含有遗传信息的生物材料和能够自我复制或在生物系统中复制的过程，例如使用转染细胞的发酵过程）或非生物的工业过程（例如，化合物的化学合成或降解，例如药物）。合成样本可以用于检查或监测工业过程的进程，以确定期望产品的产量，和/或测量副产品和/或起始材料的量。

实施例

材料

除非另有说明，全部试剂按收到的原样使用。那些本领域技术人员会认识到存在以下供应品和供应商的等同物并且，因此，下文所列的供应商不解释为限定性的。

表征

那些本领域技术人员会认识到存在以下装置和供应商的等同物并且，因此，下文所列的供应商不解释为限定性的。

%C值通过燃烧分析（CE-440 Elemental Analyzer; Exeter Analytical Inc.，North Chelmsford，MA）或通过Coulometric Carbon Analyzer （模组 CM5300，CM5014，UIC Inc.，Joliet，IL）进行测量。溴和氯容量通过烧瓶燃烧随后通过离子色谱（Atlantic Microlab，Norcross，GA）进行确定。这些材料的比表面积（SSA）、比孔容积（SPV）和平均孔径（APD）使用多点N2 吸附法（Micromeritics ASAP 2400; Micromeritics Instruments Inc.，Norcross，GA）进行测量。SSA使用BET方法计算，SPV是对P/P₀ > 0.98 确定的单点数值并且APD是由使用BJH方法的去吸附支路的等温线进行计算。微孔表面积（MSA）由比表面积（SSA）减去孔< 34 Å的累计吸附孔径数据确定。中值中孔径（MMPD）和中孔孔容积（MPV）通过Mercury 孔度计（Micromeritics AutoPore II 9220 or AutoPore IV，Micromeritics，Norcross，GA）测量。骨架密度使用Micromeritics AccuPyc 1330 Helium 比重计（V2.04N，Norcross，GA）测量。粒径使用Beckman Coulter Multisizer 3 analyzer （30 µm aperture，70,000 counts; Miami，FL）测量。颗粒直径（dp₅₀）测量为基于容积的粒径分布的累积直径的50%。分布的宽度测量为90%累积容积直径除以10%累积容积直径（表示为90/10 比例）。这些材料的粘度使用Brookfield 数字粘度计 Model DV-II （Middleboro，MA）进行判定。pH的测量是使用Oakton pH100 Series meter （Cole-Palmer，Vernon Hills，Illinois）进行并且使用Orion （Thermo Electron，Beverly，MA） pH 缓冲的标准品在使用前在环境温度下立即进行校准。滴定使用Metrohm 716 DMS Titrino autotitrator （Metrohm，Hersau，Switzerland）实施，并且报告为每克毫当量（mequiv/g）。环氧化物的覆盖范围水平通过滴定在加入硫代硫酸钠后释放的OH^- 进行确定。多核（¹³C，²⁹Si） CP-MAS NMR谱使用Bruker Instruments Avance-300 谱仪（7 mm 双宽频探针）获得。典型的旋转速度是5.0-6.5 kHz，循环延迟为5秒，并且交叉极化接触时间为6毫秒。报告的¹³C 和 ²⁹Si CP-MAS NMR谱漂移相对四甲基硅烷，使用外部标准金刚烷（¹³C CP-MAS NMR，δ 38.55）和六甲基环三硅氧烷（²⁹Si CP-MAS NMR，δ -9.62）进行记录。不同硅环境的群体通过谱反褶积进行评估，使用DMFit 软件。 [Massiot，D.; Fayon，F.; Capron，M.; King，I.; Le Calvé，S.; Alonso，B.; Durand，J.-O.; Bujoli，B.; Gan，Z.; Hoatson，G. Magn. Reson. Chem. 2002，40，70-76]。

表1-使用的特定基础颗粒

条目	材料
		B1	杂化有机硅（3.8 µm，90 Ǻ APD，1.3 cm³/g TPV）¹
B2	杂化有机硅（3.8 µm，115 Ǻ APD，1.3 cm³/g TPV）¹
		B3	杂化有机硅（2.3 µm，115 Ǻ APD，1.3 cm³/g TPV）¹

¹ 如 US7919177，US 7223473，US6686035 和 WO2011084506中所述。

表2-使用的特定亲核试剂列表

条目	亲核试剂
		N1	2-氨甲基吡啶
N2	3-氨甲基吡啶
		N3	4-氨甲基吡啶
N4	二-2-氨甲基吡啶
		N5	二乙胺
N6	肾上腺素
		N7	3-（二乙基氨基）丙胺
N8	2-氨基吡啶
		N9	2-巯基吡啶
N10	苄胺
		N11	4-硝基苄
N12	二正辛胺
		N13	4-（氨甲基）苯基硼酸频哪醇酯
N14	（R）-2-甲基吡咯烷

使用的特定硅烷的实施方案

实施例 1

在典型的反应中，，杂化多孔颗粒分散于已在70℃下预混合60分钟的在20 mM醋酸盐缓冲液中（pH 5.5，使用醋酸和醋酸钠制备，J.T. Baker. 5 mL/g 稀释液）的环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷/甲醇（0.25 mL/g）（GLYMO，Aldrich，Milwaukee，WI，）溶液中。混合物在70℃维持20小时。反应随后冷却并且产物相继用水和甲醛（J.T. Baker）过滤和洗涤。产物随后在80℃在减压下干燥16小时。反应数据列于表3中。该常规程序的特定的改变包括：1）材料1 E使用6小时反应时间制备， 2）材料1F使用100 mM醋酸盐缓冲液制备， 3）材料 1G使用50℃下维持20小时制备，4）材料1H使用50℃预混合并维持在50℃制备。

3.90 – 5.10 μmol/m²的总表面覆盖范围通过元素分析测量的颗粒 %C在表面修饰之前和之后的差异确定。通过¹³C CP-MAS NMR色谱学对这些材料的分析，指示环氧和二醇基团的混合物存在于这些材料中。

表3

¹这指的是来自键合的GPTMS硅烷的组合的覆盖范围 —— 来自不水解的环氧化物的覆盖范围+来自水解的环氧化物（如二醇）的覆盖范围。　

²如通过滴定确定。

实施例 2

在典型的反应中，杂化多孔颗粒分散于已在70℃预混合60分钟的在20 mM 醋酸缓冲液中（pH 5.5，使用醋酸和醋酸钠制备，J.T. Baker. 5 mL/g稀释）的环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷/甲醇的溶液中（0.25 mL/g）（GLYMO，Aldrich，Milwaukee，WI）。混合物在70℃维持20小时。反应随后冷却并且产物相继使用水和甲醇（J.T. Baker）过滤和洗涤。材料随后在0.1 M的醋酸溶液（5 mL/g 稀释，J.T. Baker）中在70℃回流20小时。反应随后冷却并且产物相继使用水和甲醇（J.T. Baker）过滤和洗涤。产物随后在80℃在减压下干燥16小时。反应数据列于表4。0.93 – 3.37 μmol/m²的表面覆盖范围通过元素分析测量的颗粒 %C在表面改性之前和之后的差异确定。通过¹³C CP-MAS NMR色谱学分析这些材料，指示没有可测量的量的环氧化物基团剩余，只有二醇基团存在于这些材料中。

表4

实施例 3

在标准实验中，按实施例1中制备的10 g材料分布于这样的溶液中，诸如，但不限于水、异丙醇或二噁烷。将超过对来自实施例1的材料确定的环氧化物覆盖范围的量的亲核试剂加入并且混合加热至70℃ 持续16小时。硫化亲核试剂使用合适的碱的1摩尔等价物偶联。反应后，颗粒相继被水和0.5M醋酸洗涤，并且材料随后在0.1M醋酸溶液（5 mL/g 稀释，J.T. Baker）中在 70℃回流20小时。反应随后冷却并且产物相继被水和甲醇过滤和洗涤（J.T. Baker）。产物随后在80℃下减压干燥16小时。反应数据列于表5。实例3H、3I和3J使用电荷低于确定的环氧化物覆盖范围的亲核试剂来实现减少的亲核试剂表面浓度。 0.2 – 2.1 μmol/m² 的亲核试剂表面浓度通过元素测量分析颗粒中 %C、%N 或 %S表面修饰之前和之后的差异来确定。通过¹³C CP-MAS NMR谱学分析这些材料，指示没有可测量的量的环氧化物基团剩余。

表 5

实施例 4

在典型的反应中，杂化材料（10g）在甲苯中（190 mL）使用Dean-Stark 分离器回流1小时。在冷却后，期望的硅烷和甲苯（90 mL）加入烧瓶中。混合物在室温搅拌1小时，并随后加热回流16小时。反应随后冷却，并且产物相继被甲苯、丙酮、1:1 v/v 丙酮/水和丙酮（所用溶剂来自Fisher Scientific）过滤和洗涤。颗粒随后在丙酮/0.1 M NH₄HCO₃ （60/40，v/v，200 mL）溶液中匀浆化并且在50℃搅拌20小时。在冷却至室温后，颗粒通过过滤收集，并相继在1:1 v/v 丙酮/水和丙酮中洗涤。颗粒在80℃真空干燥过夜。特定的实例显示于表6。1.62 – 2.60 μmol/m²的总表面覆盖范围通过元素测量分析的颗粒中%C和/或%N表面改性之前和之后的差异来确定。

表6

实施例 5

详述于实施例1、2和3的用于颗粒的键合/官能化的一般步骤应用于修饰不同多孔材料的表面硅醇基团。其包括二氧化硅、杂化无机/有机材料的整体料的、球面的、粒状的、表面多孔的和不规则材料、在杂化无机/有机的、二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、氧化锆、聚合的或碳材料上的杂化无机/有机表层和杂化无机/有机的、二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、氧化锆或聚合的或碳材料上的二氧化硅表层。还包括以球面材料、非球面材料（例如，包含环形线圈、多面体）形式的固定相材料；具有高度球面芯形态的、棒状芯形态的、弯曲杆形芯形态的、环形芯形态或哑铃型芯形态的固定相材料；和具有高度球面化、棒状、弯曲杆状、环形线圈状或哑铃状形态的混合固定相材料。杂化材料的实例在美国专利号 4,017,528、 6,528,167、 6,686,035和 7,175,913，以及在国际公开号 WO2008/103423中显示，其内容以其整体通过引用并入本文。表面多孔材料包括那些在美国专利号2013/0112605、 2007/0189944和2010/061367中描述的，其内容以其整体通过引用并入本文。用于球面的、粒状的或不规则材料的粒径可以从5-500 µm；更优选15-100 µm；更优选20-80 µm；更优选40-60 µm变化。这些材料的APD可以从30 至 2,000 Å；更优选 40 至 200 Å；更优选 50 至 150 Å变化。这些材料的SSA可以从20 至 1000 m²/g；更优选 90 至 800 m²/g；更优选 150 至 600 m²/g；更优选 300 至 550 m²/g变化。这些材料的TPV可以从0.3 至 1.5 cm³/g；更优选 0.5 至 1.4 cm³/g；更优选 0.7 至 1.3 cm³/g变化。整体料的大孔直径可以从0.1 至 30 µm，更优选 0.5 至 25 µm，更优选 1 至 20 µm变化。

实施例 6

应用在实施例4中详述的用于颗粒的键合/官能化的一般方法，以多种比例使用硅烷的混合物。特别地，该方法应用于硅烷混合物，其中组分之一是S1，并且其它一种或更多种组分由如在说明书中通过T和Q定义的硅烷组成。

实施例 7

应用在实施例2中详述的用于颗粒连接/官能化的一般方法，以多种比例使用不同硅烷的混合物。特别地，该方法应用于硅烷混合物，其中组分之一是S1，并且其它一种或多种组分由如在说明书中通过T和Q定义的硅烷组成。

实施例 8——来自实施例2、3和4的材料的保留改变

平均%保留改变通过对从第3、10或30天色谱测试测量的平均绝对峰保留与第一天色谱测试测量的平均绝对峰保留的百分比差异来计算。对每天的测试，柱在Mix 1测试条件下平衡20分钟，随后三次注射Mix 1并且随后在Mix 2 测试条件下平衡10分钟，随后三次注射Mix 2。条件在表7中显示，结果在表8、9和10中显示。

减少的保留%通过为取从第一天对Mix1和Mix2测量的平均绝对峰保留和在实例1A上对于Mix1和Mix2测量的第一天的平均绝峰保留的百分比差异来计算。

表7——用于保留改变测量的色谱测试条件

共溶剂 Mix1	5% 甲醇
		样本 Mix1	3-苯甲酰基吡啶（0.1mg/mL）
共溶剂 Mix2	10% 甲醇
		样本 Mix2	咖啡因，胸腺嘧啶，罂粟碱，泼尼松龙，磺胺类（各0.2mg/mL ）
柱尺寸	2.1 x 150 mm
		流速	1.0 mL/分钟
柱温度	50℃
		反压	1800 psi
检测器	Acquity PDA 和 SFC流通池
		检测器设置	254 nm 40 spec/秒
弱洗针液	异丙醇
		注射	1.0 µL （2.0µL环，以 PLUNO 注射模式）

表8——来自实施例2的材料随时间的保留改变

/指的是对于该材料没有进行该测试。

表9——来自实施例3的材料随时间的保留改变

/指的是对于该材料没有进行该测试。

表10——来自实施例4的材料随时间的保留改变

实施例 9：使用环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷（GPTMS）和2-氨甲基吡啶的有机-无机杂化颗粒的表面官能化

GPTMS 和2-氨甲基吡啶的结构在图1中显示。图1A显示了GPTMS 的结构，一种硅烷表面改性剂。105部分显示了GPTMS 的表面反应基团（三烷氧基硅烷），而110部分显示了反应基团（环氧化物）。图1b显示了选择性配体（2-氨甲基吡啶）。

首先允许GPTMS通过在20mM醋酸钠缓冲液pH 5.0中在70℃预孵育预先形成低聚物。在孵育过程中水解的硅烷的小的低聚物形成。在合适的预孵育阶段后待修饰的颗粒作为干粉加入。低聚物和任何剩余的单体与材料表面反应以产生共价地连接到材料表面的硅烷改性剂的高表面覆盖范围，如图2所显示的。

图2显示硅烷偶联试剂与有机-无机杂化材料表面的反应。为了简便，将硅烷（205）描绘为单体。预先形成的低聚硅烷可以以与表面反应基团（210）相同的方式偶联。在反应条件下，丢失甲醇（215）以给出表面改性的颗粒（220）。

在硅烷与色谱材料反应后，过量的试剂和缓冲盐通过MilliQ H2O洗涤去除，并且材料被转移至有机溶剂（例如，1,4-二噁烷）中，并且添加2- 氨甲基吡啶。2-氨甲基吡啶的氨基基团通过GPTMS的侧链环氧化物基团与表面偶联。环氧基团转化为2-氨甲基吡啶基团的比例可以通过有限制2-氨甲基吡啶的添加量进行控制。偶联的材料随后在0.5M醋酸中洗涤并且未反应的环氧化物基团水解为相应的二醇，如图3显示的。

所获得的吡啶基/二醇表面含有分布一致的吡啶基基团，并且提供优秀的选择性，而二醇屏蔽表面硅醇与分析物的相互作用。多成分的表面优于单一的二醇表面或单一的吡啶基表面。

图3显示表面修饰的颗粒305与选择性配体310的反应。给出反应条件315，并且包含使用异丙醇和0.5M醋酸在70℃处理。结果为用于色谱分离的具有多组分的表面的固定相颗粒（320）。

可选地，多组分表面可以在这样的条件下生产，其通过使用硅烷偶联剂与侧链反应基团产生聚合的表面，键合相在反应条件下同时键合基础材料的表面，侧链反应基团部分反应以形成惰性的侧链基团，并还在邻近硅烷偶联剂分子的侧链反应基团之间产生有限的聚合。

类似地，可以在通过共价键合能够与分析物相互作用的第二化学试剂产生聚合表面的条件下产生多组分表面，所述相互作用通过对色谱相引入带电的、不带电的、极性的、非极性的、亲脂性的、亲水性的特征来影响保留。可选地，在特定条件下GPTMS的环氧基团可以与相邻硅烷的羟基基团反应，形成在表面上交联GPTMS的醚桥。这样的交联可以为键合相提供稳定性并且还可以增强硅醇的保护。然而，当这样的交联的存在与这些材料的NMR分析一致时，其还没有被确凿地证实。交联表面类型的一个实施方案在图4中显示。这样的结构将显示通过表面环氧化物聚合的醚桥的形成。

实施例 7

图5显示制备本公开的色谱固定相的两个潜在的合成途径。如方案（500）中显示的，未修饰的BEH颗粒（505）可以以至少两个不同方式被化学修饰。因此，一个选择，化学改性剂（510）首先通过GPTMS与2-氨甲基吡啶反应制备。试剂510随后与BEH颗粒（505）反应获得官能化的色谱表面（515）。

任选地，图5显示了不同的合成途径。在该实施方案中，颗粒505直接与GPTMS反应以获得GPTMS-修饰表面（520）。520表面随后可以与2-氨甲基吡啶（525）反应以获得官能化的色谱表面（515）。总产量为约70%。

在优选的实施方案中，包括使颗粒505与GPTMS首先反应，随后使用2-氨甲基吡啶（525）官能化的第二个反应途径相对第一个反应途径包括使颗粒505和预形成的化学改性剂510反应。

实施例 8：有机-无机杂化物上键合的GPTMS减轻保留漂移或改变

如图6中显示，用环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷（GPTMS）处理桥接的乙烯杂化（BEH）固定相随后是给出二醇的环氧化物开环反应可以显著地减轻保留漂移效应。图形600显示了未官能化的3µm BEH 颗粒（605）的原始保留%与二醇官能化的3µm BEH 颗粒（610）相比较的图。原始保留%以时间函数给出，在X轴以天计数。结果指示，在至少一些优选的实施方案中，用GPTMS的色谱表面的官能化和随后给出二醇的环氧化物开环反应可以减轻保留漂移。结果还显示单独涂覆的GPTMS解决了保留漂移的问题并且还提供了显著的保留。

除非有其它指示，所有技术，包括试剂盒和试剂的使用，可以根据生产商的信息、本领域已知的方法进行。

本文数值范围的记载仅仅旨在作为个别地指每一单独的值落入所述范围内的简写方法。除非本文另有说明，每一个别的值如同其被本文个别地描述一样并入说明书中。每一本文引用的文件（包括全部专利、专利申请、科学出版物、生产商的说明书和指导），在此以其整体通过引用并入本文。

本说明书应当理解为公开并涵盖所述方面、实施方案和实施例的全部可能的排列与组合，除非文中另有说明。本领域普通技术人员会理解本发明可以通过其表达用于说明目的而不是限制性目的的总结和描述的方面、实施方案和实施例之外进行实践。

Claims

1.色谱固定相材料，其用于正相色谱、高压液相色谱、溶剂化气相色谱、超临界流体色谱、亚临界流体色谱、基于二氧化碳的色谱、亲水相互作用液相色谱或疏水相互作用液相色谱，通过式1表示：

[X](W)_a(Q)_b(T)_c 式 1

其中：

X是高纯度色谱芯组合物，其具有包含二氧化硅芯材料、金属氧化物芯材料、无机-有机杂化材料或一组其嵌段共聚物的表面；

W在X的表面上不存在和/或包括氢和/或包括羟基；

Q是官能团，其在使用低水浓度的色谱的条件下最小化随时间的保留变化（漂移）；

T包含与分析物进行色谱地相互作用的一个或更多个亲水的、极性的、可电离的和/或带电荷的官能团；并且

b和c是正数，0.05 ≤ (b/c) ≤ 100，并且 a ≥ 0。

2.色谱固定相材料，其由式1表示：

[X](W)_a(Q)_b(T)_c 式1

其中：

X是色谱芯材料，其包含基于二氧化硅的、基于金属氧化物的或基于无机-有机杂化的芯表面；

W在X的表面上不存在和/或包括氢和/或包括羟基；

Q包含主要防止分析物与X和W之间的色谱地相互作用的一个或更多个的官能团，其中Q的第一部分与X结合，并且Q的一部分（section fraction）是聚合的；

T含有与分析物色谱地相互作用的一个或更多个亲水的、极性的、可电离的和/或带电荷的官能团，其中T的第三部分与Q结合，T的第四部分与X结合，并且T的第四部分是聚合的；并且

b和c是正数，0.05 ≤ (b/c) ≤ 100，并且a ≥ 0。

3.权利要求1或2的色谱固定相，其中Q由以下表示：

其中：

n¹ 是0-30的整数；

n² 是0-30的整数

R¹、R²、R³ 和 R⁴的每次出现独立地表示氢、氟、甲基、乙基、正丁基、叔丁基、异丙基、低碳烷基、保护的或脱保护的醇、两性离子或Z基团；其中Z基团含有：

a) 表面连接基团，具有式：

(B¹)_x(R⁵)_y(R⁶)_zSi-

其中x是1-3的整数，

y是0-2的整数，

z是0-2的整数，

并且 x+y+z = 3

R⁵ 和R⁶ 的每次出现独立地表示甲基、乙基、正丁基、异丁基、叔丁基、异丙基、叔己基（thexyl）、取代的或未取代的芳基、环烷基、支链烷基、低碳烷基、保护的或脱保护的醇、或两性离子基团；并且

B¹ 表示硅氧烷键；

b) 对表面有机官能杂化基团（surface organofunctional hybrid group）的连接，通过直接的碳-碳键形成或通过杂原子、酯、醚、硫醚、胺、酰胺、酰亚胺、脲、碳酸酯、氨基甲酸酯(carbamate)、杂环、三唑、或聚氨酯(urethane)连接进行；或

c) 吸附的表面基团，其不共价地连接到材料表面；Y是嵌入的极性官能团；并且

A 表示

i.) 亲水末端基团;

ii.) 氢，氟，甲基，乙基，正丁基，叔丁基，异丙基，低碳烷基，或基团Z；或

iii.) 可官能化的基团。

4.权利要求1或2的色谱固定相，其中T由以下中的一个表示：

,

或其组合物

其中

m是0-30的整数；

m’是0-30的整数；

m”是0-3的整数；

Z 表示：

a) 表面连接基团，具有式

(B¹)_x(R⁵)_y(R⁶)_zSi-

其中 x 是1-3的整数，

y 是0-2的整数，

z 是0-2的整数，

并且 x+y+z = 3

R⁵ 和 R⁶ 的每次出现独立地表示甲基、乙基、正丁基、异丁基、叔丁基、异丙基、叔己基、取代的或未取代的芳基、环烷基、支链烷基、低碳烷基、保护的或脱保护的醇、或两性离子基团；

B¹ 表示硅氧烷键；其中R^7,、R⁷ ^’ 和 R⁷ ^’’ 各自表示氢，甲基，乙基，正丁基，异丁基，叔丁基，异丙基，叔己基，苯基，支链的烷基或低碳烷基；

b) 对表面有机官能杂化基团的连接，通过直接的碳-碳键形成或通过杂原子、酯、醚、硫醚、胺、酰胺、酰亚胺、脲、碳酸酯、氨基甲酸酯、杂环、三唑、或聚氨酯连接进行；或

c) 吸附的表面基团，其不共价连接到材料表面。

5.权利要求1或2的色谱固定相，其中b和c是正数，0.05 ≤ (b/c) ≤ 100, 并且 a ≥ 0。

6.权利要求1或2的色谱固定相，其中Q和T是不同的。

7.权利要求1或2的色谱固定相，其中Q和T是相同的。

8.权利要求1或2的色谱固定相，其中Q包含两个或更多个不同的结构部分。

9.权利要求1或2的色谱固定相，其中T包含两个或更多个不同的结构部分。

10.权利要求2的色谱固定相，其中第一、第二、第三、第四和第五部分各自独立地为约0-100、1-99、5-95、10-90、20-80、30-70、40-60、0、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90或 95 %。

11.权利要求1或2的色谱固定相，其中Q是非极性的。

12.权利要求1或2的色谱固定相，其中Q由以下中的一个表示：

其中Z包含：

a) 表面连接基团，具有式

(B¹)_x(R⁵)_y(R⁶)_zSi-

其中x是1-3的整数，

y是0-2的整数，

z是0-2的整数，

并且x+y+z = 3

R⁵ 和 R⁶ 的每次出现独立地表示甲基，乙基，正丁基，异丁基，叔丁基，异丙基，叔己基，取代的或未取代的芳基，环烷基，支链烷基，低碳烷基，保护的或脱保护的醇，或两性离子基团；并且

B¹ 表示硅氧烷键；

c) 吸附的表面基团，其不共价连接到材料表面。

13.权利要求1或2的色谱固定相，其中T由以下中的一个表示：

其中Z包含：

a) 表面连接基团，具有式

(B¹)_x(R⁵)_y(R⁶)_zSi-

其中x是1-3的整数，

y是0-2的整数，

z是0-2的整数，

并且x+y+z = 3

B¹ 表示硅氧烷键；

c) 吸附的表面基团，其不共价连接到材料表面。

14.权利要求1或2的色谱固定相，其中X是高纯度色谱材料，其具有在色谱条件下通过色谱流动相经历烷氧基化的芯表面。

15.权利要求1或2的色谱固定相，其中X是色谱材料，其具有在色谱条件下通过色谱流动相经历烷氧基化的芯表面。

16.权利要求1或2的色谱固定相，其中Q包含的官能团是二醇。

17.权利要求1或2的色谱固定相，其中由T包含的官能团为胺、醚、硫醚或其组合。

18.权利要求1或2的色谱固定相，其中T包含适用于手性分离的手性官能团，Q包含适用于手性分离的手性官能团，或者T和Q包含适用于手性分离的手性官能团。

19.权利要求1或2的色谱固定相，其中b/c为约0.05-75、0.05-50、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、60、70、80或90。

20.权利要求1或2的色谱固定相，其中X的表面不包含二氧化硅，并且b=0或c=0。

21.权利要求1或2或20的色谱固定相，其中组合的表面覆盖范围大于约0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4、5、6、7、或 8 µmol/m²。

22.权利要求1或2的色谱固定相，其中所述色谱固定相展示的保留漂移或改变≤ 5% 超过 30 天、≤ 4% 超过 30 天、≤ 3% 超过 30 天、≤ 2% 超过 30 天、≤ 1% 超过 30 天、≤ 5% 超过 10 天、≤ 4% 超过 10 天、≤ 3% 超过 10 天、≤ 2% 超过 10 天、≤ 1% 超过 10 天、≤ 5% 超过 3 天、≤ 4% 超过 3 天、≤ 3% 超过 3 天、≤ 2% 超过 3 天、≤ 1% 超过 3 天、≤ 5% 超过 30 次运行、≤ 4% 超过 30 次运行、≤ 3% 超过 30 次运行、≤ 2% 超过 30 次运行、≤ 1% 超过 30 次运行、≤ 5% 超过 10 次运行、≤ 4% 超过 10 次运行、≤ 3% 超过 10 次运行、≤ 2% 超过 10 次运行、≤ 1% 超过 10 次运行、≤ 5% 超过 3 次运行、≤ 4% 超过 3 次运行、≤ 3% 超过 3 次运行、≤ 2% 超过 3 次运行、或≤ 1% 超过 3 次运行。

23.权利要求1或2的色谱固定相，其中色谱芯材包含表面多孔材料。

24.权利要求1或2的色谱固定相，其中固定相芯材料主要由具有杂化包围层的无机材料、具有无机表层的杂化材料、或具有不同杂化表层的杂化材料组成。

25.权利要求1或2的色谱固定相，其中所述固定相材料是以多个微粒的形式。

26.权利要求1或2的色谱固定相，其中所述固定相材料是以整体料的形式。

27.权利要求1或2的色谱固定相，其中所述固定相材料是以表面多孔材料的形式。

28.权利要求1或2的色谱固定相，其中所述固定相材料不具有色谱增强作用的孔几何结构。

29.权利要求1或2的色谱固定相，其中所述固定相材料具有色谱增强作用的孔几何结构。

30.权利要求28或29的色谱固定相，其中所述固定相材料具有约25 至 1100 m²/g的表面积。

31.权利要求28或29的色谱固定相，其中所述固定相材料具有约150 至 750 m²/g的表面积。

32.权利要求28或29的色谱固定相，其中所述固定相材料具有约300 至 500 m²/g的表面积。

33.权利要求28或29的色谱固定相，其中所述固定相材料具有约0.2 至 2.0 cm³/g的孔容积。

34.权利要求28或29的色谱固定相，其中所述固定相材料具有约0.7 至 1.5 cm³/g的孔容积。

35.权利要求28或29的色谱固定相，其中所述固定相材料具有小于约105 m²/g的微孔表面积。

36.权利要求28或29的色谱固定相，其中所述固定相材料具有小于约 80 m²/g的微孔表面积。

37.权利要求28或29的色谱固定相，其中所述固定相材料具有小于约50 m²/g的微孔表面积。

38.权利要求28或29的色谱固定相，其中所述固定相材料具有约20 至 1500 Å的平均孔径。

39.权利要求28或29的色谱固定相，其中所述固定相材料具有约50 至 1000 Å的平均孔径。

40.权利要求28或29的色谱固定相，其中所述固定相材料具有约60 至 750 Å的平均孔径。

41.权利要求28或29的色谱固定相，其中所述固定相材料具有约65 至 200 Å的平均孔径。

42.权利要求25的色谱固定相，其中所述多个微粒具有约0.2至100微米之间的尺寸。

43.权利要求25的色谱固定相，其中所述多个微粒具有约0.5至10微米之间的尺寸。

44.权利要求25的色谱固定相，其中所述多个微粒具有约1.5至5微米之间的尺寸。

45.权利要求1或2的色谱固定相，其中

X包括二氧化硅芯，c=0，并且Q具有 ≥ 2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.5、4.0、4.5或5 µmol/m²的组合的表面覆盖范围；或

X包括非二氧化硅芯或二氧化硅-有机杂化芯，c=0，并且Q具有≥ 0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5或5 µmol/m²的组合的表面覆盖范围；或

b > 0、c > 0，并且Q具有≥ 0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5或5 µmol/m²的组合的表面覆盖范围。

46.权利要求1或2的色谱固定相，其中所述色谱固定相适用于正相色谱。

47.权利要求1或2的色谱固定相，其中所述色谱固定相适用于超临界流体色谱。

48.权利要求1或2的色谱固定相，其中所述色谱固定相适用于基于二氧化碳的色谱。

49.权利要求1或2的色谱固定相，其中所述色谱固定相适用于疏水相互作用流体色谱。

50.色谱固定相材料，通过式1表示：

[X](W)_a(Q)_b(T)_c 式1

其中：

X是色谱芯材料，其在正相色谱、超临界流体色谱、基于二氧化碳的色谱或疏水相互作用流体色谱条件下发生保留漂移；

W在X的表面上不存在和/或包括氢和/或包括羟基；

Q包含主要防止分析物与X和W之间色谱的相互作用的官能团，；

T包含与分析物色谱地相互作用的官能团，并且通过Q与X结合；并且

b和c是正数，0.05 ≤ (b/c) ≤ 100，并且a ≥ 0。

51.权利要求2或50的色谱固定相，其中所述色谱固定相材料适用于正相色谱、超临界流体色谱、亚临界流体色谱、基于二氧化碳的色谱、疏水作用液相色谱、高压液相色谱、溶剂化气相色谱或其组合。

52.权利要求1、2或50的色谱固定相材料，其中所述色谱固定相包含径向调整的孔、非径向调整的孔、有序的孔、无序的孔、单分散的孔、非单分散的孔、光滑表面、粗糙表面或以上的组合。

53.权利要求1、2或50的色谱固定相材料，其中T具有一个可电离基团，T具有多于一个可电离基团，T具有两个或更多具有相同pKa的可电离基团或T具有两个或更多具有不同pKa的可电离基团。

54.柱、毛细管柱、微流体柱装置或仪器，其用于正相色谱、高压液相色谱、溶剂化气相色谱、超临界流体色谱、亚临界流体色谱、基于二氧化碳的色谱、亲水相互作用液相色谱或疏水相互作用液相色谱，其包含：

界定具有入口和出口的室的具有至少一个壁的壳体，和其中配置的根据权利要求1-51中任意一项的固定相，其中壳体和固定相适用于正相色谱、超临界流体色谱、基于二氧化碳的色谱或疏水相互作用液相色谱。

55.试剂盒，其用于正相色谱、高压液相色谱、溶剂化气相色谱、超临界流体色谱、亚临界流体色谱、基于二氧化碳的色谱、亲水相互作用液相色谱或疏水相互作用液相色谱，其包含：

界定具有入口和出口的室的壳体具有至少一个壁，和其中配置的根据权利要求1-51任一项的固定相，其中壳体和固定相适用于正相色谱、超临界流体色谱、基于二氧化碳的色谱或疏水相互作用液相色谱；和

用于使用壳体和固定相进行正相色谱、超临界流体色谱、基于二氧化碳的色谱或疏水相互作用液相色谱的说明书。

56.制备根据权利要求1-51任一项的固定相的方法，其包括：

使芯表面与具有侧链反应基团的硅烷偶联剂反应；

使包含一个或更多个亲水的、极性的、可电离的和/或带电荷的官能团的第二化学试剂与侧链反应基团反应；并且

中和任何剩余的未反应的侧链反应基团，

由此产生根据权利要求1-51任一项的固定相。

57.制备根据权利要求1-51任一项的固定相的方法，其包括：

低聚化具有侧链反应基团的硅烷偶联剂；

使芯表面与低聚的硅烷偶联剂反应；

中和任何剩余的侧链反应基团，

由此产生根据权利要求1-51任一项的固定相。

58.权利要求54或55中的方法，其中Q衍生自具有一个或以下结构的反应物：

。

59.权利要求54或55中的方法，其中T衍生自一个或以下结构的反应物：

。

60.一种用于在正相色谱、高压液相色谱、溶剂化气相色谱、超临界流体色谱、亚临界流体色谱、基于二氧化碳的色谱、亲水相互作用液相色谱或疏水相互作用液相色谱中减轻或防止漂移保留的方法，其包含：

使用含有根据权利要求1-51任一项的色谱固定相的色谱装置色谱地分离样本，由此减轻或防止保留漂移。

61.权利要求58的方法，其中减轻或防止保留漂移包括保留漂移≤ 5% 超过 30 天、≤ 4% 超过 30 天、≤ 3% 超过 30 天、≤ 2% 超过 30 天、≤ 1% 超过 30 天、≤ 5% 超过 10 天、≤ 4% 超过 10 天、≤ 3% 超过 10 天、≤ 2% 超过 10 天、≤ 1% 超过 10 天、≤ 5% 超过 3 天、≤ 4% 超过 3 天、≤ 3% 超过 3 天、≤ 2% 超过 3 天、≤ 1% 超过 3 天、≤ 5% 超过 30 次运行、≤ 4% 超过 30 次运行、≤ 3% 超过 30 次运行、≤ 2% 超过 30 次运行、≤ 1% 超过 30 次运行、≤ 5% 超过 10 次运行、≤ 4% 超过 10 次运行、≤ 3% 超过 10 次运行、≤ 2% 超过 10 次运行、≤ 1% 超过 10 次运行、≤ 5% 超过 3 次运行、≤ 4% 超过 3 次运行、≤ 3% 超过 3 次运行、≤ 2% 超过 3 次运行、或≤ 1% 超过 3 次运行。

62.权利要求58的方法，其中减轻或防止保留漂移包括基本上消除色谱材料的烷氧基化作用和/或脱烷氧基化作用对保留的影响。