中药组成结构极其复杂，其分离分析和纯化制备对色谱峰容量和分离速度要求非常高。超临界流体色谱（SFC）是一种使用超临界二氧化碳作为流动相的色谱模式，由于其流动相黏度低、背压低，可以使用更小颗粒度的填料，是新一代超高效色谱和快速色谱的选择之一。基于SFC流动相黏度低和扩散系数大的特征，高效色谱分离材料与分离技术研究组提出了使用小孔径（2nm）单分散有序介孔微球作为SFC柱填料的思路，设计合成了颗粒度为1mm的SFC填料，实现了34万/m的柱效，达到了当前全多孔色谱填料的国际最高水平，并且在丹参酮、不饱和脂肪酸、维生素E的中药和天然产物表现出优异的分离选择性和保留值，显著优于现有孔径为10nm的全多孔硅胶填料水平，在中药分离中显示出了很好的应用潜力。

结合超临界流体的特点，研究组将有序介孔二氧化硅（ordered mesoporoussilica, OMS）应用在SFC上。OMS由于其独特的多孔性，在催化、药物输送、储能和色谱等领域引起了广泛的关注。高度有序排列的孔可以促进分布均匀和高效的传质，从而提高液相色谱柱的效率和分辨率。然而，在不损失孔有序性的情况下精确控制形貌对色谱应用来说是一个巨大的挑战。MCM-41是以十六烷基三甲基溴化铵表面活性剂为模板的经典OMS。即使可以在改变孔径的情况下获得单分散微球，但孔径通常小于5nm。在HPLC中，为了保证大多数样品的传质过程，色谱材料的孔径一般是10nm，所以MCM-41这类材料在液相色谱中的应用受到限制。然而，应用在流动相粘度低扩散快的SFC上，MCM-41微球相对较小的孔径不再是限制。同时均匀的孔径分布、有序的孔结构、可控的形貌和大的比表面积可以进一步促进SFC的分离优势。研究组探索了孔径为2.5nm的MCM-41在SFC中的应用效果，发现在SFC体系中，对于分子量小于1000的化合物均可获得正常的保留，不会出现类似尺寸排阻的行为，同时发现相同粒径规格下有序介孔材料的热力学和动力学性能优于传统的10nm硅胶填料，并且在脂肪酸、脂溶性维生素、丹参酮等脂溶性化合物的柱效、保留和分离选择性方面展现出显著的优势。相关成果发表于Chem .Commun，并被选为封面文章（图2，DOI：10.1039/d3cc05690b，专利申请号：202311546839.0）。（文/郭志谋、宋春颖 图/宋春颖）

图1 小孔径有序介孔二氧化硅微球材料及其表征和应用

（A）SEM结果；（B）根据NLDFT模型计算的孔径分布；（C）SFC柱效评价结果；

（D）分子 量与保留值的关系图；（E）脂肪酸的分离对比；（F）维生素E的分离对比。

图2 有序介孔二氧化硅微球用于SFC填料