色譜柱相關知識簡析

一、簡介
    色譜是一種分離分析手段，分離是核心，因此擔負分離作用的色譜柱是色譜系統的心臟。對色譜柱的要求是柱效高、選擇性好，分析速度快等。市售的用于HPLC的各種微粒填料好多孔硅膠以及以硅膠為基質的鍵合相、氧化鋁、有機聚合物微球（包括離子交換樹脂）、多孔碳等，其粒度一般為3，5，7，10UM等，柱效理論值可達5～16萬／米。對于一般的分析只需5000塔板數的柱效；對于同系物分析，只要500即可；對于較難的分離物質對則可采用高達2萬的柱子，因此一般10～30CM左右的柱長就能滿足復雜混合物分析的需要。

二、柱效影響因素
    柱效受柱內外因素影響，為使色譜柱達到*效率，除柱外死體積要小外，不要有合理的柱結構（盡可能減少填充床以外的死體積）及裝填技術。即使的裝填技術，在柱中心部位和沿管壁部位的填充情況總是不一樣的，靠近管壁的部位比較疏松，易產生溝流，流速較快，影響沖洗劑的流形，使譜帶加寬，這就是管壁效應。這種管壁區大約是從管壁向內算起30倍料徑的厚度。在一般的液相色譜系統中，柱外效應對柱效的影響遠遠大于管壁效應。

三、色譜柱的構造
    色譜柱由柱管、壓帽、卡套（密封環）、篩板（濾片）、接頭、螺絲等組成。柱管多用不銹鋼制成，壓力不高于70KG/CM2 時，也可采用厚壁玻璃或石英管，管內壁要求有很高的光潔度。為提高柱效，減小管壁效京，不銹鋼柱內壁多經過拋光。也有人在不銹鋼柱內壁涂敷氟塑料以提高內壁的光潔度，其效果與拋光相同還有使用熔融硅或玻璃襯里的，用于細管柱。色譜柱兩端的柱接頭內裝有篩板，是燒結不銹鋼或鈦合金，孔徑0.2-20um（5-10 um）,取決于填料粒度,目的是防止填料漏出.

四、分類
   色譜柱按用途分為分析型和制備型兩類,尺寸規格也不同:①常規分析柱（常量柱）,內徑2-5mm（常量4.6mm,國內又4mm和5mm）,柱長10～30CM；②窄徑柱（NARROWBORE，又稱細管徑柱、半微柱SEMI－MICROCOLUMN），內徑1～2MM，柱長10～20CM；③毛細管柱（又稱微柱MICROCOLUMN），內徑0.2～0.5MM；④半制備柱，內徑>5MM；⑤實驗室制備柱，內徑20～40MM，柱長10～30CM；⑥生產制備柱內徑可達幾十厘米。柱內徑一般是根據柱長、填料粒徑和折合流速來確定，目的是為了避免管壁效應。

五、柱的發展方向
    因強調分析速度而發展出短柱，柱長3～10CM，填料粒徑2～3UM。為提高分析靈敏度，與質譜（MS）聯接，而發展出窄徑柱、毛細管柱和內徑小于0.2MM的微徑柱（MICROBORE）。細管徑柱的優點是：①節省流動相；②靈敏度增加；③樣品量少；④能使用長柱達到高分離度；⑤容易控制柱溫；⑥易于實現LC－MS聯用。
    但由于柱體積越來越小，柱外效應的影響就更加顯著，需要更小池體積的檢測器（甚至采用柱上檢測），更小死體積的柱接頭和連接部件。配套使用的設備應具備如下性能：輸液泵能精密輸出1～100UL/MIHN的低流量，進樣閥能準確、重復地進樣微小體積的樣品。且因上樣量小，要求高靈敏度檢測器，電化學檢測幫質譜儀在這方面具有突出優點。

六、柱的填充和性能評價
    色譜柱的性能除了與固定相性能有關外，還與填充技術有關。在正常條件下，填料粒度>20um 時，干法填充制備柱較為合適；顆粒<20um時，濕法填充較為理想。填充方法一般有四種：①高壓勻漿法，多有用于分析柱和小規模制備柱的填充；②徑向加壓法，Waters ；③軸向加壓法，主要用于裝填大直徑柱；④干法。柱填充的技術性強，大多數實驗室使用己填充好的商品柱。
    必須指出，液相色譜柱的獲得，裝填技術是重要環節，但根本問題還在于填料本身性能的優劣，以及配套的色譜儀系統的結構是否合理。
    無論是自己裝填的還是購買的色譜柱,使用前都應對其性能進行考察,使用期間或放置一段時間后也要生意重新檢查.柱性能指標包括在一定實驗條件下（樣品,流動相,流速,溫度）下的柱壓,理論塔板高度和塔板數,對稱因子,容量因子和選擇性因子和選擇性因子的重復性，或分離度。一般說來容量因子和選擇性因子的重復性在或以骨。進行柱效比較時，不要注意柱外效應是不有變化。
    一份合格的色譜柱評價報告應給出柱的基本參數，如柱長，內徑，填料的種類，粒度，色譜柱的柱效，不對稱度和柱壓降等。

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