液相色譜柱的類型有哪些？

液相色譜柱有多種分類方式，以下是一些常見(jiàn)的類型：

一、按分離模式分類

1.反相色譜柱

①　固定相：通常是以硅膠為基質(zhì)，表面鍵合有極性相對(duì)較弱的官能團(tuán)，如 C18（十八烷基硅烷）、C8（辛基硅烷）、苯基等。

②　流動(dòng)相：極性較強(qiáng)，通常為水、緩沖液與甲醇、乙腈等的混合物。

③　分離原理：基于樣品中不同組分和固定相疏水基團(tuán)之間疏水作用的不同進(jìn)行分離，極性較強(qiáng)的組分先被洗脫出來(lái)，極性弱的組份在色譜柱上有更強(qiáng)的保留，適用于分離大多數(shù)有機(jī)化合物。

2.正相色譜柱

①　固定相：一般為硅膠（Silica）以及其他具有極性官能團(tuán)，如胺基團(tuán)（NH2）和氰基團(tuán)（CN）的鍵合相填料。

②　流動(dòng)相：極性相對(duì)比固定相低，如正己烷、氯仿、二氯甲烷等。

③　分離原理：依據(jù)樣品中各組份的極性大小進(jìn)行分離，極性強(qiáng)的組份最先被沖洗出色譜柱，常用于分離光學(xué)異構(gòu)體和極性比較大的物質(zhì)。

3.離子交換色譜柱

①　固定相：是離子交換劑，帶有可進(jìn)行可逆離子交換的離子交換基團(tuán)，如帶有磺酸基團(tuán)（陽(yáng)離子交換）或季銨鹽基團(tuán)（陰離子交換）的聚合物或硅石基質(zhì)。

②　流動(dòng)相：通常為水溶液，通過(guò)改變流動(dòng)相的組成或使用梯度洗脫來(lái)實(shí)現(xiàn)離子的分離。

③　分離原理：基于離子交換原理，樣品中的離子會(huì)與固定相上的離子交換基團(tuán)發(fā)生交換作用，根據(jù)離子與固定相之間親和力的不同實(shí)現(xiàn)分離，用于分離解離性較強(qiáng)的有機(jī)鹽類化合物。

4.親水相互作用色譜柱（HILIC）

①　固定相：通常是在二氧化硅基礎(chǔ)上修飾有極性官能團(tuán)，如二醇、酰胺或兩性離子。

②　流動(dòng)相：一般是高比例的有機(jī)溶劑和少量的水。

③　分離原理：基于溶質(zhì)在親水固定相表面的吸附和分配作用，以及溶質(zhì)與流動(dòng)相之間的相互作用進(jìn)行分離，適用于分離極性化合物，尤其是在反相色譜中保留較弱的極性化合物。

5.分子排阻色譜柱（SEC）

①　固定相：是多孔的凝膠材料，如交聯(lián)聚苯乙烯 - 二乙烯基苯（PS-DVB）或多孔硅膠顆粒，有不同的孔徑大小。

②　流動(dòng)相：通常為有機(jī)溶劑或緩沖溶液。

③　分離原理：根據(jù)分子大小進(jìn)行分離，大分子物質(zhì)由于無(wú)法進(jìn)入凝膠孔而先被洗脫出來(lái)，小分子物質(zhì)則進(jìn)入凝膠孔中，在柱內(nèi)停留時(shí)間較長(zhǎng)，可用于分離蛋白質(zhì)類等大分子化合物。

6.親和色譜柱

①　固定相：具有特定的生物識(shí)別特性，如蛋白 A 修飾的硅膠，用于特定蛋白質(zhì)的純化。

②　流動(dòng)相：根據(jù)具體的分離對(duì)象和實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行選擇。

③　分離原理：利用生物分子之間的特異性相互作用，如抗原 - 抗體、酶 - 底物、受體 - 配體等，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)生物分子的分離和純化。

二、按固定相基質(zhì)分類

1.硅膠基質(zhì)柱

①　特點(diǎn)：具有良好的機(jī)械強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性，是目前分析型液相色譜柱中常用的基質(zhì)。但只能在 pH2.0-7.5，小于 60 度的條件下使用，強(qiáng)極性硅羥基的次級(jí)保留效應(yīng)較強(qiáng)。

②　應(yīng)用：適用于分離多種類型的化合物，如反相硅膠柱用于分離大多數(shù)有機(jī)化合物；正相硅膠柱用于分離光學(xué)異構(gòu)體和極性大的物質(zhì)；離子交換柱用于分離解離性較強(qiáng)的有機(jī)鹽類化合物。

2.聚合物基質(zhì)柱

①　特點(diǎn)：采用聚苯乙烯 - 二乙烯基苯、聚甲基丙烯酸脂、多孔性微球蛋白等聚合物凝膠作為主要填料，具有更強(qiáng)的疏水性及更寬泛的 pH 范圍（1.0-14.0），但柱效較低。

②　應(yīng)用：主要應(yīng)用于凝膠滲透色譜（GPC）、凝膠過(guò)濾色譜（GFC）及分子排阻色譜（MEC），用于分離蛋白質(zhì)類等大分子化合物。

3.其他無(wú)機(jī)物填料柱

①　特點(diǎn)：主要有石墨化碳、氧化鋁（Al2O3）、氧化鋯（ZrO2）等填料，不需要進(jìn)行表面改性，自身表面即可對(duì)各類化合物有強(qiáng)保留，可在任意 pH（氧化鋁除外，不能大于 12.0）及高溫度（可達(dá) 100℃）下使用。

②　應(yīng)用：石墨化碳填料柱能分離多種化合物，主要用于分離幾何異構(gòu)體；氧化鋁柱剛性強(qiáng)，柱床穩(wěn)定，可分離多種化合物且多用于制備色譜；氧化鋯柱較氧化鋁柱有更強(qiáng)的 pH 適用范圍及能耐受更高的溫度，但其應(yīng)用尚待進(jìn)一步研究。

三、按柱填料顆粒大小分類

1.常規(guī)顆粒色譜柱

①　特點(diǎn)：顆粒直徑通常在 5-10μm 之間，具有較高的柱效和分離能力，柱壓相對(duì)較低，對(duì)儀器的要求相對(duì)不高。

②　應(yīng)用：適用于大多數(shù)常規(guī)的液相色譜分析，能夠滿足一般的分離和檢測(cè)需求。

2.小顆粒色譜柱

①　特點(diǎn)：顆粒直徑一般為 3-5μm，甚至更小，能夠提供更高的分離效率，但柱壓也相對(duì)較高，需要使用耐高壓的液相色譜儀器。

②　應(yīng)用：在對(duì)分離度要求較高的情況下，如復(fù)雜樣品的分析、痕量物質(zhì)的檢測(cè)等，小顆粒色譜柱能夠發(fā)揮更好的作用。