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手性色谱柱知识介绍手性色谱柱（Chiral HPLC Columns）是由具有光学活性的单体，固定在硅胶或其它聚合物上制成手性固定相（Chiral Stationary Phases）。
通过引入手性环境使对映异构体间呈现物理特征的差异，从而达到光学异构体拆分的目的。
要实现手性识别，手性化合物分子与手性固定相之间至少存在三种相互作用。
这种相互作用包括氢键、偶级-偶级作用、π-π作用、静电作用、疏水作用或空间作用。
手性分离效果是多种相互作用共同作用的结果。
这些相互作用通过影响包埋复合物的形成，特殊位点与分析物的键合等而改变手性分离结果。
由于这种作用力较微弱，因此需要仔细调节、优化流动相和温度以达到最佳分离效果。
在手性拆分中，温度的影响是很显著的。
低温增加手性识别能力，但可能引起色谱峰变宽而导致分离变差。
因此确定手性分析方法过程中要考虑柱温的影响，确定最优柱温。
迄今为止，尚没有一种类似十八烷基键合硅胶（ODS）柱的普遍适用的手性柱。
不同化学性质的异构体不得不采用不同类型的手性柱，而市售的手性色谱柱通常价格昂贵，因此如何根据化合物的分子结构选择适用的手性色谱柱是非常重要的。
根据手性固定相和溶剂的相互作用机制，Irving Wainer首次提出了手性色谱柱的分类体系：第1类：通过氢键、π-π作用、偶级-偶级作用形成复合物。
第2类：既有类型1中的相互作用，又存在包埋复合物。
此类手性色谱柱中典型的是由纤维素及其衍生物制成的手性色谱柱。
第3类：基于溶剂进入手性空穴形成包埋复合物。
这类手性色谱柱中最典型的是由Armstrong 教授开发的环糊精型手性柱[2]，另外冠醚型手性柱和螺旋型聚合物，如聚（苯基甲基甲基丙烯酸酯）形成的手性色谱柱也属于此类。
第4类：基于形成非对映体的金属络合物，是由Davankov开发的手性分离技术，也称为手性配位交换色谱（CLEC）。
第5类：蛋白质型手性色谱柱。
手性分离是基于疏水相互作用和极性相互作用实现。
广州研创手性柱知识介绍——详细参数、性能广州研创手性柱所采用的环糊精及其衍生物类手性固定相是一类多模式手性固定相，可作用于正相、反相和极性有机模式下，不同模式下的拆分机理也不尽相同。
下面将从参数和性能方面详细介绍广州研创手性柱。
1、环糊精是通过Bacillus Macerans 淀粉酶或环糊精糖基转移酶水解淀粉得到的环型低聚糖。
通过控制环糊精转移酶的水解反应条件可得到不同尺寸的环糊精。
市售的环糊精主要是α、β、γ三种类型，分别含6、7、8个吡喃葡萄糖单元。
环糊精分子成锥筒型，构成一个洞穴，洞穴的孔径由构成环糊精的吡喃葡萄糖的数目决定。
2、环糊精固定相的选择性取决分析物的分子大小；α-环糊精只能允许单苯基或萘基进入，β-环糊精允许萘基及多取代的苯基进入，γ-环糊精仅用于大分子萜类。
β-环糊精手性固定相应用范围最广，其中广州研创手性柱主要采用β-环糊精手性固定相。
Ibuprofen通过β-环糊精色谱柱得到分离，说明了pH值对氢键的影响。
当流动相的pH=7时，观察不到拆分的迹象。
pH=4时，可达到好的分离效果。
通常分离氨基酸时，常采用低的pH值，以抑制酸性基团的离子化，同时也增强氨基的质子化。
磷酸三乙胺盐、乙酸三乙胺盐证明对β-环糊精色谱柱来说是很好的缓冲液。
通常缓冲液是0.1%三乙胺溶液，用磷酸或醋酸调节到合适的pH值。
高的流速会降低形成复合物的能力，低流速分离效果较好，0.5-1ml/min的流速最好。
另外，增加缓冲液的浓度可以克服流速的影响，因为它可以增加环糊精洞穴和流动相的吸引力。
3、优化广州研创手性柱手性分离条件要考虑的方面有：pH值对分离度的影响；流速对分离度的影响；柱温、有机相比例、缓冲盐浓度对分离度的影响。
4.最近，广州研创手性柱研发中心对环糊精的修饰使环糊精型手性色谱柱可以分离更多的化合物，并可用于气相手性色谱分离。
衍生化是通过将不同的基因键合到环糊精洞穴表面的羟基上。
衍生化反应包括乙基化、S-羟基丙基化、生成S或R-萘基乙基氨基甲酸盐、3，5二甲基苯基氨基甲酸盐和环状对甲苯酰酯。
手性色谱柱液相色谱的分离机理有吸附、分配、离子交换和排阻四种类型，但对手性分离来说，用这些机理似乎都难以得到合理的解释。
本书介绍的手性拆分的三点作用理论、过渡金属配合物、电荷转移作用和包合作用等作用机理，大大丰富了液相色谱分离的机理，拓宽了对液相色谱分离驱动力的考虑。
目前，硅胶基质固定相在HPLC领域仍占主导地位。
但由于它的PH使用范围窄，尤其在碱性条件下基质逐渐溶解，其使用受到限制。
本书介绍的锆基固定相克服了硅质固定相的上述不足，用作手性固定相时，表现出良好的性能，扩大了锆基固定相的应用范围。
特别值得一提的是，本书首次在著作中对新型锆基固定相- --表层纳米氧化锆色覆硅球基手性固定相作了介绍。
这种载体既保留了硅胶载体的种种优点，有具有氧化锆化学稳定性的特性，是一种较为理想的色谱固定相基质，对液相色谱固定相载体种类的增加有一定的积极意义。
本书中介绍的制备手性固定相的“相互交换”原理为发展新的手性固定提供了一条新思路。
目前我国已将制药工业列为重点发展的产业之一，制药领域已成为手性技术的最大市场。
这个市场包括手性药物制剂、手性原料和手性中间体三部分。
据统计，1993年手性药物制剂市场为356亿美元，比1992年增长22%，1994年达到452亿美元，比1993年增长27%，1995年达到556.68亿美元，比1994年增长23%。
与手性制剂增长同步，手性原料药和手性中间体的市场也增长27%。
而且这种发展趋势仍在不断上升。
据预测，到2005年全球上市合成药中约有60%为单一异构体药物。
药物手性分子的重要性不仅表现在于药物相关的领域，而且在功能材料如液晶、非线性光学材料、波导材料、导电高分子等方面也开始显示出诱人的前景。
随着人们对手性分子认识的不断深入，人们对单一手性化合物的需求量越来越大，对其纯度的要求越来越高。
广阔的应用前景和巨大的市场发展推动了手性分离的手性色谱柱知识介绍手性色谱柱（Chiral HPLC Columns）是由具有光学活性的单体，固定在硅胶或其它聚合物上制成手性固定相（Chiral Stationary Phases）。
手性AD－H柱色谱柱：
类型：直链淀粉的衍生物，正相柱
固定相：直链淀粉-三[3,5-二甲基氨基甲酸酯]衍生物
应用范围：多功能手性异构柱；用于分离芳香族类、胺类、氨基甲酸酯类、酯类、烷基胺类化合物和含多个空间立体结构的化合物
手性OD－H柱柱色谱柱：
色谱柱类型：纤维素的衍生物，正相柱
固定相：纤维素-三[3,5-二甲苯基氨基甲酸酯]衍生物
应用范围：用于在Chiralpak AD柱上显示一定的分离，采用该柱可改善分离，其特别适用于分离β-阻滞剂、具有相同功能的化合物、类固醇类化合物、如：阿普罗尔、阿替罗尔、黄烷酮、美托洛尔、氧烯洛尔、吲哚洛尔和普萘洛尔等化合物。
手性柱安全操作及保养规程手性柱又称为手性立柱，是一种用于分离和纯化手性化合物的设备。
它主要由柱体和填料组成，填料可以是固态、液态、气态的，并且能够表现出不同的手性选择性。
手性柱广泛应用于制药、农药、食品化学、天然营养素等领域中，因为手性柱能够通过选择性吸附和分离，将不同手性状况的化合物分离纯化出来，得到更加单一、纯净的品种，从而提高产量和产品功效。
然而，尽管手性柱在生产制造中发挥着巨大作用，但也存在着一定安全风险。
因此，本文将结合手性柱的操作过程和相关保养维护管理规程，为操作人员提供安全操作和使用手性柱的指导。
手性柱的选择选择合适的手性柱是关键的一步，因为不同的手性柱使用时有所不同。
首先，要了解待分离物质的分子结构以及它们的物理化学性质，以便确定手性柱的填料类型。
其次，手性柱的柱体材质也是需要考虑的因素之一，例如钢、碳、陶瓷等。
最后，还需要选择合适的柱体尺寸、填充量、质量等等。
手性柱的组装及连接手性柱的组装和连接标准可以极大地影响其分离效果。
因此，对于手性柱的组装和连接操作必须十分严谨。
下面是手性柱组装及连接的步骤：1.选择合适的手性柱柱体和填料，根据填料数量和类型选择合适的柱体大小。
2.在组装前仔细检查手性柱管道和填料看是否存在污染、破损等问题。
如果存在问题需要及时更换。
3.将填料均匀地注入柱体中，在注入的同时需要轻轻拍打手性柱管道以保证填料填充均匀。
4.填充完毕后，在管道两端涂抹一层密封胶以保证泄漏。
5.使用贴合式法兰密封垫片连接手性柱管道，并使用扳手逐一拧紧螺栓固定。
6.确认手性柱是否牢靠，避免发生漏液和松动情况。
手性柱的操作注意事项在使用手性柱的过程中，人员需要注意一些事项以确保操作的安全。
1. 防止手性柱干燥手性柱的填充材料在干燥的环境下会失去活性，无法发挥其分离效果。
因此，在使用前，必须确保填料保持湿润，避免遭受太阳直接照射和高温等干燥的环境。
2. 防止温度过高手性柱适用的温度范围在5至70°C。
气相色谱柱是气相色谱仪中的关键组件，用于分离混合物中的化合物。
这些柱根据其内部填充物的性质和结构可以进行不同的分类。
以下是常见的气相色谱柱分类：1. 毛细管柱（Capillary Column）：毛细管柱是一种非常常见的气相色谱柱，其内径通常在0.1-0.53毫米之间。
这种柱的填充物常常是液态涂层或固定相，可以提供更高的分辨率和更好的分离效果。
2. 开放管柱（Packed Column）：开放管柱是一种较早期的气相色谱柱，其内部填充有颗粒状的固定相。
这种柱逐渐被毛细管柱取代，但在某些应用中仍然有用。
3. 固定相分类：液体固定相：使用液体涂层或吸附剂，如聚硅氧烷（polydimethylsiloxane，PDMS）。
固定相涂层：可以根据化合物的极性选择不同的固定相，例如聚乙二醇（polyethylene glycol，PEG）。
多相柱：包含两种或两种以上不同类型的固定相，以增强对复杂混合物的分离。
4. 长度分类：短柱（Short Column）：长度通常在10-30米之间，用于快速分离。
中柱（Medium Column）：长度在30-60米之间，用于一般分离任务。
长柱（Long Column）：长度超过60米，适用于高分辨率的分离。
5. 手性柱（Chiral Column）：用于分离手性异构体（对映体）。
手性柱的填充物具有手性选择性，能够区分具有相似物理性质但不同手性的化合物。
6. 膜柱（Capillary Membrane Column）：使用多孔膜作为固定相，提供更高的热稳定性和更快的分离。
气相色谱柱的选择取决于分析的样品性质、目标化合物、分离需求以及仪器性能等因素。
在选择气相色谱柱时，需要仔细考虑这些因素以确保获得准确且可靠的分析结果。
手性色谱柱知识介绍手性色谱柱（Chiral HPLC Columns）是由具有光学活性的单体，固定在硅胶或其它聚合物上制成手性固定相（Chiral Stationary Phases）。
通过引入手性环境使对映异构体间呈现物理特征的差异，从而达到光学异构体拆分的目的。
要实现手性识别，手性化合物分子与手性固定相之间至少存在三种相互作用。
这种相互作用包括氢键、偶级-偶级作用、π-π作用、静电作用、疏水作用或空间作用。
手性分离效果是多种相互作用共同作用的结果。
这些相互作用通过影响包埋复合物的形成，特殊位点与分析物的键合等而改变手性分离结果。
由于这种作用力较微弱，因此需要仔细调节、优化流动相和温度以达到最佳分离效果。
在手性拆分中，温度的影响是很显著的。
低温增加手性识别能力，但可能引起色谱峰变宽而导致分离变差。
因此确定手性分析方法过程中要考虑柱温的影响，确定最优柱温。
迄今为止，尚没有一种类似十八烷基键合硅胶（ODS）柱的普遍适用的手性柱。
不同化学性质的异构体不得不采用不同类型的手性柱，而市售的手性色谱柱通常价格昂贵，因此如何根据化合物的分子结构选择适用的手性色谱柱是非常重要的。
根据手性固定相和溶剂的相互作用机制，Irving Wainer首次提出了手性色谱柱的分类体系：第1类：通过氢键、π-π作用、偶级-偶级作用形成复合物。
第2类：既有类型1中的相互作用，又存在包埋复合物。
此类手性色谱柱中典型的是由纤维素及其衍生物制成的手性色谱柱。
第3类：基于溶剂进入手性空穴形成包埋复合物。
这类手性色谱柱中最典型的是由Armstrong教授开发的环糊精型手性柱[2]，另外冠醚型手性柱和螺旋型聚合物，如聚（苯基甲基甲基丙烯酸酯）形成的手性色谱柱也属于此类。
第4类：基于形成非对映体的金属络合物，是由Davankov开发的手性分离技术，也称为手性配位交换色谱（CLEC）。
第5类：蛋白质型手性色谱柱。
手性分离是基于疏水相互作用和极性相互作用实现。
但由于市场上可选择的手性色谱柱越来越多，此分类系统有时很难将一些手性柱归纳进去。
因此参考Irving Wainer的分类方法，根据固定相的化学结构，将手性色谱柱分为以下几种：刷（Brush）型或称为Prikle型纤维素（Cellulose）型环糊精（Cyclodextrin）型大环抗生素（Macrocyclic antibiotics）型蛋白质（Protein）型配位交换（|Ligand exchange）型冠醚（Crown ethers）型刷型：刷型手性色谱柱的出现和发展源于Bill Prikle及其同事的卓越工作。
六十年代，Bill Prikle将手性核磁共振中的成果运用到手性HPLC固定相研究中，通过不断实践，发明了应用范围较广、柱效很好的手性色谱柱。
刷型手性色谱柱是根据三点识别模式设计的，属于Irving Wainer分类中的第一种类型。
刷型手性固定相分为π电子接受型和π电子提供型两类。
最常见的π电子接受型固定相是由（R）-N-3，5-二硝基苯甲酰苯基甘氨酸键合到γ-氨丙基硅胶上的制成。
此类刷型手性色谱柱可以分离许多可提供π电子的芳香族化合物，或用氯化萘酚等对化合物进行衍生化后进行手性分离。
π电子供给型固定相常见的是共价结合到硅胶上的萘基氨基酸衍生物，这种固定相要求被分析物具有π电子接受基团，例如二硝基苯甲酰基。
醇类、羧酸类、胺类等，可以用氯化二硝基苯甲酰、异腈酸盐、或二硝基苯胺等进行衍生化后，用π电子供给型固定相达到手性分离。
刷型固定相的优势在于其易于合成。
合成方法在Bill Prikle的著作中有详细的说明。
另外，刷型固定相具有高的容量因子，因此具有高的选择因子。
它的不利之处在于它仅对芳香族化合物有效，有时不得不进行衍生化反应。
但值得一提的是，这种衍生化反应是非手性衍生反应，所以不存在手性衍生的问题。
刷型手性色谱使用的流动相基本是极性弱的有机溶剂，这对于制备色谱来讲未必是缺点。
近来，刷型固定相出现了π电子供给和接受基因的混合固定相。
如：WHELK-O和BLAMO，及α-BURKE-Ⅱ固定相。
α-BURKE-Ⅱ相十分适用于β-阻断剂的手性分离。
典型的流动相为二氯甲烷-乙醇-甲醇混合物，比例为85：10：5。
加入10mM醋酸铵可以调整保留时间。
SS BLAMO Ⅱ，同时具有π电子供体区和受体区，形成手性裂缝，因此对于某些分子具有很高选择性。
纤维素型：纤维素型手性色谱柱的分离作用包括相互吸引的作用及形成包埋复合物。
它们属于Wainer分类中的第2种类型。
市售的手性色谱柱为微晶三醋酸基、三安息香酸基、三苯基氨基酸盐纤维素固定相。
很多化合物可通过此类型的色谱柱得到分离。
这种类型的手性色谱柱种类也很齐全。
流动相使用低极性溶剂，典型的流动相为乙醇-己烷混合物。
但特别要注意由于氯可以使纤维素从硅胶上脱落，因此要确保流动相中无含氯溶剂。
这种类型的手性色谱柱主要的制造商之一是日本的Daicel公司，他们生产的纤维素酯和氨基甲酸纤维素柱可以分离多种生物碱和药物。
特别值得一提的是OD柱。
在某手性化合物异构体的分离中，分离度超过了25，这意味着载样量可以很高，对于制备十分有利。
纤维素固定相的每个单元都为螺旋型，而且这种螺旋结构还存在极性作用、π-π作用及形成包埋复合物等手性分离因素。
淀粉代替纤维素制成的此类手性柱显示了和纤维素柱不同的选择性，但是稳定性较差。
因为淀粉是水溶性的，因此流动相中必须绝对无水才能保证柱子寿命。
目前此类型的柱子能分离80%左右可能面临到的所有手性化合物。
此类柱子通常用于正相系统，用正己烷-乙醇，正己烷-异丙醇混合溶剂为流动相。
OD柱也可用于反相的情况，但流动相必须含有高浓度的高氯酸盐缓冲液，以防止固定相溶解。
即使这样，使用较长时间以后色谱柱也难免要受到损害，但是在某些情况下使用反相系统分离效果要优于使用正相系统。
环糊精型：环糊精是通过Bacillus Macerans 淀粉酶或环糊精糖基转移酶水解淀粉得到的环型低聚糖。
通过控制环糊精转移酶的水解反应条件可得到不同尺寸的环糊精。
市售的环糊精主要是α、β、γ三种类型，分别含6、7、8个吡喃葡萄糖单元。
环糊精分子成锥筒型，构成一个洞穴，洞穴的孔径由构成环糊精的吡喃葡萄糖的数目决定。
环糊精类型及洞穴的孔径等见下表：环糊精 糖元数目 洞穴孔径 可进入洞穴的分子类型 手性中心数目α 6 4.5-6.0 5-6元环的芳香族化合物30 β 7 6.0-8.0 联苯或萘 35 γ 8 8.0-10.0 取代芘和类固醇 40 2，3位仲羟基分布在环糊精洞口，6位伯羟基在环糊精分子的外部，这意味着洞穴内部是相对疏水的区域。
用环糊精手性固定相产生手性识别要求被拆分物的疏水部分能嵌入环糊精洞穴中，形成可逆的、稳定性不同的包合物，环糊精洞口的羟基和被拆分物的极性基团相互作用。
由于形成包合物速度较慢，因此可能导致色谱峰峰形较差，同样也影响了其在制备色谱中的应用。
环糊精固定相的选择性取决分析物的分子大小；α-环糊精只能允许单苯基或萘基进入，β-环糊精允许萘基及多取代的苯基进入，γ-环糊精仅用于大分子萜类。
β-环糊精手性固定相应用范围最广。
Ibuprofen 通过β-环糊精色谱柱得到分离，说明了pH 值对氢键的影响。
当流动相的pH=7时，观察不到拆分的迹象。
pH=4时，可达到好的分离效果。
通常分离氨基酸时，常采用低的pH 值，以抑制酸性基团的离子化，同时也增强氨基的质子化。
磷酸三乙胺盐、乙酸三乙胺盐证明对β-环糊精色谱柱来说是很好的缓冲液。
通常缓冲液是0.1%三乙胺溶液，用磷酸或醋酸调节到合适的pH 值。
高的流速会降低形成复合物的能力，低流速分离效果较好，0.5-1ml/min 的流速最好。
另外，增加缓冲液的浓度可以克服流速的影响，因为它可以增加环糊精洞穴和流动相的吸引力。
常用缓冲液及其使用浓度如下表所示：缓冲液浓度 目的TEAA （乙酸三乙胺盐） 0.01-2% NH4NO3 10-500mM 柠檬酸盐 10-200mM 醋酸铵 10-200mM(用于减小包埋) (特别适合于酸性化合物)pH 值选择如下：醇和胺 pH4 (加强NH 的离子化)酸 pH7优化手性分离条件要考虑的方面有：pH 值对分离度的影响；流速对分离度的影响；柱温、有机相比例、缓冲盐浓度对分离度的影响。
环糊精的修饰：最近，对环糊精的修饰使环糊精型手性色谱柱可以分离更多的化合物，并可用于气相手性色谱分离。
衍生化是通过将不同的基因键合到环糊精洞穴表面的羟基上。
衍生化反应包括乙基化、S-羟基丙基化、生成S或R-萘基乙基氨基甲酸盐、3，5二甲基苯基氨基甲酸盐和环状对甲苯酰酯。
这些新型的环糊精固定相有许多优点，它们可以分离更多化合物，价格上也有竞争力，由于改进了手性识别能力使其更适用于制备色谱。
配位交换型：手性配位交换色谱（Chiral Ligand Exchange Chromatography，CLEC）由Davankov发明，是通过形成光学活性的金属络合物而达到手性分离，属于Irving Wainer分类中的第4类手性固定相，主要用于分离氨基酸类。
由于此类固定相是由手性氨基酸—铜离子络合物键合到硅胶或聚合物上形成，因此流动相中必须含有铜离子以保证手性固定相上的铜离子不至流失。
其它的过渡金属元素也已用于手性配位交换色谱，但铜离子应用最广。
形成络合物的过程十分缓慢，因此有时需提高柱温，最佳温度约50℃。
手性配位交换色谱仅对α- 氨基酸和其类似物有效。
β-氨基酸很难用手性配位交换色谱得以分离。
手性配位交换色谱可用于制备，由于流动相中存在铜离子，虽然铜离子能用离子交换柱除去，但增加了样品处理的困难。
大环抗生素型：大环抗生素型手性色谱柱是最近发展起来的，通过将大环抗生素键合到硅胶上制成的新型手性色谱柱。
大环抗生素型手性色谱柱的出现归功于Dan Armstrong的贡献。
此类色谱柱常用的大环抗生素主要由三种：利福霉素（Rifamycin），万古霉素（Vancomycin），替考拉宁（Ticoplanin）。
利福霉素作为手性添加剂在毛细管电泳分离手性化合物方面得到了成功运用。
万古霉素和替考拉宁分子结构中存在“杯”状结构区和糖“平面”结构区。
此类色谱柱性质稳定，可用于多种分离模式。
手性分离基于氢键、π-π作用、形成包合物、离子作用和肽键等。
替考拉宁分子量为1885，结构中存在20个手性中心，3个糖基和4个环。
酸性基团在多肽“杯”/ “裂层”的一端，碱性基团在它的另一端。
酸性基团和碱性基团提供了离子作用点。
糖基在三个平面上，可折叠起来将化合物分子包埋在多肽“杯”中。
万古霉素分子量为1449，结构中存在18个手性中心，3个环。
万古霉素具有“篮状”结构，它的附近还有一个可弯曲的糖平面，可将分析物分子包埋在“篮子”中。
