色譜的類型有哪些？

色譜法是一種分離和分析物質的重要方法，根據分離原理、操作形式等不同，可分為多種類型。以下是色譜的主要類型及其特點：

一、按分離原理分類

1. 吸附色譜（Adsorption Chromatography）

(1) 原理：利用固定相表面對不同組分的物理吸附能力差異進行分離。

(2) 固定相：常用吸附劑（如硅膠、氧化鋁、活性炭等）。

(3) 應用：常用于分離脂溶性化合物、異構體等，如薄層色譜（TLC）。

2. 分配色譜（Partition Chromatography）

(1) 原理：基于組分在固定相和流動相之間的分配系數差異分離。

(2) 固定相：將惰性載體（如硅藻土）浸涂固定液（高沸點有機溶劑）。

(3) 應用：適用于分離極性或中等極性化合物，如氣相色譜（GC）中的填充柱色譜。

3. 離子交換色譜（Ion Exchange Chromatography, IEC）

(1) 原理：利用離子交換樹脂與溶液中離子的交換能力差異分離。

(2) 固定相：離子交換樹脂（如磺酸型陽離子交換樹脂、季銨型陰離子交換樹脂）。

(3) 應用：用于分離離子型化合物（如氨基酸、核酸、有機酸等）。

4. 尺寸排阻色譜（Size Exclusion Chromatography, SEC）

又稱凝膠色譜（Gel Chromatography）

(1) 原理：根據分子大小不同，在多孔固定相中的滲透能力差異分離。

(2) 固定相：多孔凝膠（如葡聚糖凝膠、聚丙烯酰胺凝膠）。

(3) 應用：常用于分離高分子化合物（如蛋白質、聚合物），或測定分子量分布。

5. 親和色譜（Affinity Chromatography）

(1) 原理：利用生物分子間的特異性親和力（如抗原 - 抗體、酶 - 底物）分離。

(2) 固定相：將配體（如抗體）偶聯到惰性載體上。

(3) 應用：高效分離生物大分子（如蛋白質、酶、核酸）。

二、按操作形式分類

1. 柱色譜（Column Chromatography）

(1) 操作：將固定相填充到柱中，流動相攜帶樣品流過。

(2) 類型：包括吸附柱色譜、分配柱色譜、離子交換柱色譜等。

(3) 應用：實驗室常用的分離方法，可用于制備或分析。

2. 薄層色譜（Thin Layer Chromatography, TLC）

(1) 操作：將固定相均勻涂在玻璃板或鋁箔上，樣品點樣后用流動相展開。

(2) 特點：操作簡單、成本低，可快速檢測樣品組分。

(3) 衍生技術：高效薄層色譜（HPTLC），分離效率更高。

3. 紙色譜（Paper Chromatography）

(1) 操作：以濾紙為載體，固定相為濾紙吸附的水分，流動相為有機溶劑。

(2) 應用：曾用于分離氨基酸、糖類等極性化合物，現逐漸被 TLC 替代。

三、按流動相狀態分類

1. 氣相色譜（Gas Chromatography, GC）

(1) 流動相：惰性氣體（如氮氣、氦氣）。

(2) 固定相：固定液（涂在惰性載體上）或固體吸附劑。

(3) 應用：適用于分析易揮發、熱穩定的化合物（如烴類、農藥殘留）。

(4) 衍生技術：裂解氣相色譜（Py-GC）、頂空氣相色譜（HS-GC）。

2. 液相色譜（Liquid Chromatography, LC）

(1) 流動相：液體（如甲醇、水、緩沖液）。

(2) 類型：

①　高效液相色譜（HPLC）：使用高壓泵和高效固定相，分離效率高，應用廣泛（如藥物分析、環境監測）。

②　超高效液相色譜（UHPLC）：更高壓力和柱效，分析速度更快。

③　反相液相色譜（RPLC）：固定相為非極性（如 C18），流動相為極性溶劑，常用的 LC 模式。

④　正相液相色譜（NPLC）：固定相為極性（如硅膠），流動相為非極性溶劑，用于分離極性化合物。

四、其他特殊類型色譜

1. 電色譜（Electrochromatography）

(1) 原理：結合電泳和色譜原理，利用電場驅動流動相，同時基于固定相分離。

(2) 類型：如毛細管電色譜（CEC），兼具高效液相色譜和毛細管電泳的優勢。

2. 疏水作用色譜（Hydrophobic Interaction Chromatography, HIC）

(1) 原理：利用蛋白質表面疏水區與固定相疏水基團的相互作用分離。

(2) 應用：純化蛋白質，尤其適用于保持生物活性的分離。

3. 金屬螯合色譜（Metal Chelate Chromatography）

(1) 原理：固定相螯合金屬離子，與含配位基團的蛋白質結合。

(2) 應用：重組蛋白的親和純化（如 His 標簽蛋白）。