依據(jù)van Deemeter 方程，隨著顆粒度的不斷降低，渦流擴散減小，分子傳質(zhì)阻力減小，相應的理論塔板高度( 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，檢測速度及柱效達到前l所未有的水平，同時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散遷移路徑基本保持一致，相應的保留時間也一致，減少分子擴散系數(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散系數(shù)又可以減少分子擴散系數(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、批與批的重復性越好，越能滿足高l性能色譜分析檢測的需求。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)過復雜篩分分級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、產(chǎn)率低、批與批的重復性差，且會產(chǎn)生大量的不合格的產(chǎn)品。而且填料的顆粒越細篩分工藝越困難、篩分設備也越貴。其實，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域的技術(shù)難題和發(fā)展方向。

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、都會影響填充柱床緊密程度的均一性，導致溶質(zhì)分子在填充柱床中的流動路徑和保留時間發(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，流動相在柱床中的流速均勻，流動相經(jīng)過柱床的路徑長短一致，從而有效降低渦流擴散系數(shù)，使色譜峰寬變窄，理論塔板數(shù)升高。

手性色譜填料是通過在硅膠上涂敷和鍵合帶有手性識別位點的材料制備而成。具有手性空間結(jié)構(gòu)的材料主要是纖維素和直鏈淀粉類。纖維素是葡萄糖通過β-1,4-糖苷鍵連接成的線性聚合物, 淀粉是α -1,4-葡萄糖苷連接的螺旋結(jié)構(gòu)。手性拆分性能受到很多因素的影響, 包括多糖的微晶結(jié)構(gòu)、聚合度、分子量大小、衍生化基團、涂敷工藝、硅膠基球孔徑大小，粒徑分布等等。因此制備手性色譜填料難度極大，目前手性色譜填料產(chǎn)品主要是由日本Daicel壟斷。