第二代球形硅膠色譜填料的粒徑分布較寬，而粒徑分布是影響色譜填料性能的重要參數(shù)之一。在高l效液相色譜分離過程中，流動(dòng)相流過的通路主要是粒狀填料間的間隙，而填料形狀、粒徑大小及分布、都會(huì)影響填充柱床緊密程度的均一性，導(dǎo)致溶質(zhì)分子在填充柱床中的流動(dòng)路徑和保留時(shí)間發(fā)生變化，從而影響分離效果。因此粒徑分布均勻，形貌規(guī)整的球形填料填充柱床的緊密程度一致性好，流動(dòng)相在柱床中的流速均勻，流動(dòng)相經(jīng)過柱床的路徑長(zhǎng)短一致，從而有效降低渦流擴(kuò)散系數(shù)，使色譜峰寬變窄，理論塔板數(shù)升高。

從全多孔球形硅膠到表面多孔核殼結(jié)構(gòu)硅膠

雖然亞2微米小粒徑硅膠色譜填料使用使得HPLC的分辨率、檢測(cè)速度及柱效達(dá)到前l所未有的水平，但儀器設(shè)備壓力也達(dá)到極限。因?yàn)閴毫εc粒徑平方成反比，目前儀器設(shè)備已經(jīng)很難能滿足通過進(jìn)一步減小粒徑來提高柱效的目的。為了實(shí)現(xiàn)在常規(guī)的HPLC 色譜儀器上實(shí)現(xiàn)UPLC的分離速度和效果，著l名教l授Kirkland開發(fā)出核殼結(jié)構(gòu)（Core-shell）硅膠色譜填料。核殼結(jié)構(gòu)硅膠色譜填料是在實(shí)心硅球表面包覆多孔層。表面多孔核殼結(jié)構(gòu)微球進(jìn)一步降低分子軸向擴(kuò)散效應(yīng)，縮短了傳質(zhì)路徑，與全多孔填料相比其傳質(zhì)速率更快，具有更高的柱效及更低的背壓，在普通的液相色譜儀器上得到 UPLC 的分離速度和效果。核殼結(jié)構(gòu)硅膠色譜填料已越來越多在HPLC上使用。

從純硅膠到超純硅膠再到有機(jī)雜化硅膠

早期硅膠以硅酸鹽為硅源制得，金屬雜質(zhì)含量較高，屬于A型硅膠。金屬雜質(zhì)導(dǎo)致其硅羥基酸性較強(qiáng)，使得極性或堿性化合物色譜峰拖尾及回收率很差。用有機(jī)試劑（TEOS，四乙氧基）為原料可以有效控制金屬離子含量，制備超純B型硅膠，即降低了硅醇基的活性，也消除了化合物在色譜柱上與金屬離子產(chǎn)生螯合，避免堿性化合物拖尾。目前用于HPLC硅膠色譜填料基本上都是超純的B型硅膠。

合物材料借助鍵合、聚合和交聯(lián)等方法以共價(jià)或吸附的形式與硅膠表面羥基相結(jié)合, 而實(shí)現(xiàn)對(duì)硅膠改性的方法。硅膠基質(zhì)聚合物包覆和聚合物涂敷型填料不僅擴(kuò)大了使用的pH范圍, 同時(shí)表面的聚合物有效地覆蓋了硅膠表面的硅羥基, 既避免了強(qiáng)極性和堿性物質(zhì)的非特異吸附, 也改善了填料的分離效能, 很大限度地降低了殘存的硅羥基的效應(yīng), 即使是在中性條件下分析堿性物質(zhì), 仍能保持峰型完l美，使其即有硅膠填料高機(jī)械強(qiáng)度的特性，又有聚合物填料耐酸堿性優(yōu)點(diǎn)。無論是引入有機(jī)雜化基團(tuán)或通過聚合物包覆改造硅膠基質(zhì)，都可以提高硅膠的pH 耐受性，并屏蔽或減少表面硅羥基以降低堿性化合物的拖尾。為了滿足速度更快、分辨率更高、分離選擇性更好液相色譜分離和分析技術(shù)的需求，以硅膠為基質(zhì)的色譜填料的將向單分散，核-殼型、雜化硅膠、窄分布孔結(jié)構(gòu)及超大孔結(jié)構(gòu)硅膠等新型材料方向發(fā)展。