依據(jù)van Deemeter 方程，隨著顆粒度的不斷降低，渦流擴(kuò)散減小，分子傳質(zhì)阻力減小，相應(yīng)的理論塔板高度( HETP) 也下降，得到的柱效也更高，由于壓力與填料粒徑平方成反比，因此隨著粒徑減小壓力會(huì)急劇增加。從液相色譜出現(xiàn)至今，硅膠粒徑從100 μm左右降低到3-10 μm，再減小到亞2μm，其柱效由每米數(shù)十塔板數(shù)提高到3.2x105塔板數(shù)每米。液相色譜也從工業(yè)用常壓制備色譜發(fā)展到分析檢測(cè)用高壓HPLC再到目前超高壓UPLC。工業(yè)分離純化的粒徑在10微米以上，而常規(guī)HPLC填料粒徑在3-5微米，UPLC填料顆粒小于2μm。因此伴隨著越來越精細(xì)的硅膠色譜填料的使用，HPLC分離分析性能也越來越好。亞2μm的硅膠填料的使用使得HPLC的分辨率，檢測(cè)速度及柱效達(dá)到前l所未有的水平，同時(shí)也引起了色譜分析儀器的變革。

另外粒徑大小一致，可以保持分子在填料微球的擴(kuò)散遷移路徑基本保持一致，相應(yīng)的保留時(shí)間也一致，減少分子擴(kuò)散系數(shù)，從而獲得更高的柱效。因此高度粒徑均一的單分散色譜填料既可以降低渦流擴(kuò)散系數(shù)又可以減少分子擴(kuò)散系數(shù)，從而提高柱效。另外粒徑越精l確、分布越窄、其柱床越穩(wěn)定、反壓越低、批與批的重復(fù)性越好，越能滿足高l性能色譜分析檢測(cè)的需求。第二代多孔球型色譜填料一般是由溶膠一凝膠法 (Sol-Gel) 或是噴霧干燥法制備。這兩種方法制備的球形硅膠粒徑分布都較寬不能直接用作色譜填料，而需要經(jīng)過復(fù)雜篩分分級(jí)處理去除過大或過小的硅膠微球以滿足色譜填料的需求，因此生產(chǎn)周期長(zhǎng)、產(chǎn)率低、批與批的重復(fù)性差，且會(huì)產(chǎn)生大量的不合格的產(chǎn)品。而且填料的顆粒越細(xì)篩分工藝越困難、篩分設(shè)備也越貴。其實(shí)，即使經(jīng)過篩分，其填料粒徑分布也較寬。因此如何直接制備精l確的粒徑大小和高度的粒徑均一性單分散多孔硅膠一直是該領(lǐng)域的技術(shù)難題和發(fā)展方向。

SEC色譜填料SEC色譜分離模式與其它所有分離模式很大的不同就是樣品分子與固定相表面配基之間不存在相互作用。SEC 對(duì)樣品組分分離只取決于填料的孔徑大小與被分離組分分子尺寸之間的關(guān)系，與流動(dòng)相的性質(zhì)沒有直接的關(guān)系。不同大小的溶質(zhì)分子可以通過擴(kuò)散遷移和滲透到不同大小的孔洞里。小分子，可以進(jìn)入更多更深的孔道里，因此小分子駐保留時(shí)間長(zhǎng)，洗脫體積大，而大分子會(huì)被小孔排阻在外，只能進(jìn)入大孔孔洞中，因此其經(jīng)過柱床的路徑比較短，會(huì)先從柱子中洗脫出來，從而實(shí)現(xiàn)具有不同分子大小樣品的分離。

改革開發(fā)以來，中國(guó)色譜基礎(chǔ)研究取得突飛猛進(jìn)的進(jìn)步，發(fā)表文章數(shù)量于2011年就超過美國(guó)位居世l界第l一，但由于各種原因，中國(guó)色譜填料的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)一直未能落地，因此無論是用于工業(yè)分離純化還是實(shí)驗(yàn)室分析檢測(cè)的高l性能球形二氧化硅色譜填料基本依賴進(jìn)口。中國(guó)發(fā)表的文章數(shù)量已于2011年超越美國(guó)成為全球 Nol1 其實(shí)只要走進(jìn)任何科研院所的實(shí)驗(yàn)室或工業(yè)企業(yè)，您不難發(fā)現(xiàn)中國(guó)用于藥品質(zhì)量分析、食品安全檢測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、石油化工質(zhì)量控制、生命科學(xué)研究、實(shí)驗(yàn)室分析檢測(cè)等色譜柱90%以上都是依賴國(guó)外進(jìn)口，剩下那10%國(guó)產(chǎn)化的色譜柱，里面裝填的核心硅膠基球又幾乎都依賴進(jìn)口。