常用液相色谱柱原理

多用于ELSD检测，C18 无保留化合物，毒品检 查等。
可用于反相。
1.3.5.3聚合物基质柱（eg.聚苯乙烯柱）
单独的聚苯乙烯类填料柱主要用于分离蛋白质类等大分子化合物，多
用于GPC、GFC、MEC等；若与离子交换基团共键则形成离子交换柱，用 于分离酸性化合物（磺酸基团）、碱性合物（季铵基团）及药物代谢产物等。 特点：在1＜PH＜13的流动相中稳定；分离峰形较好，柱子寿命较长。
间作用为主 。
亲水性色谱柱 （HILIC）
氨基酸分析柱
氢键作用、偶极作用和静电 作用等多种次级效应及相似 相溶
相似相溶
基于NP原理 基于RP原理
+2、常用液相色谱柱使用方法与维护保养
(1)认识色谱柱规范化使用与保养的必要性：延长色谱柱使用寿命，降 低色谱柱使用成本，逐步提高分析人员色谱柱使用与维护水平，确保试验 数据的准确性、可靠性和重现性，提升个人在色谱领域的竞争力。
（7）然后更换成新制并经0.45um滤膜过滤，超声脱气后的流动 相，按检测方法平衡至少1h，待基线稳定后，开始进样检测。 （8）由于是新柱首次使用，在进样完成后需立即对色谱柱进行净化和有机 溶剂饱和。方法是：用水-有机相（90：10～95:5），以0.6ml/min流速冲洗 1h以上→再用水-有机相（90：10～95:5），以1ml/min流速冲洗30min以上 （或者采用溶剂梯度变化至100%有机相冲洗120min以上）→最后用100% 有机溶剂，以1ml/min流速冲洗1h以上。若流动相中有缓冲盐，建议用 100%水冲洗1h以上后，再重复上述净化程序（但个别品牌C8或C18色谱柱 不耐受纯水冲洗者例外）。
②再根据待分析用正相流动相极性选用极性相近的氯仿或二氯甲烷以相同 的流速冲洗约10倍柱体积。 ③用正相流动相平衡1h以上，确保柱压控制在6000Psi以内，以防止柱头塌 陷。待基线平稳后，进样检测。如果要使用的流动相中含有缓冲盐类，在 使用流动相平衡之前，先用不含缓冲盐的同比例流动相过渡，冲洗约10倍 柱体积，避免缓冲盐在分析柱内析出。 ④分析完毕，用异丙醇，以0.5ml/min流速冲洗色谱柱约30倍柱体积→再用 甲醇，以1ml/min流速冲洗色谱柱约10倍柱体积→再用异丙醇，以 0.5ml/min流速冲洗色谱柱约10倍柱体积。若使用的分析用流动相中含有缓 冲盐类，分析完毕需先用不含缓冲盐的同比例流动相冲洗约30倍柱体积， 再按上述方法冲洗。 ⑤再用色谱柱说明书中规定的正相保存溶剂以1ml/min冲洗约10倍柱体积， 保存即可，一般用正己烷-乙腈（99：1）。 ⑥重新在正相条件下使用时，重复上述①～⑤过程即可，时间可适当减少 一半左右。
(2)熟悉几个概念： 液相色谱柱：指用于液相色谱分离的柱形固定相，由柱管、压帽/卡套、筛板
（滤片）、填料、接头等组合而成，可用于液相色谱分析与制备。 色谱柱再生：指色谱柱在非正常情况下，针对异常现象及原因采取的一系
列修复补救措施，以提高色谱柱柱效和延长其使用寿命的处理过程。 运载溶剂（Shipping Solvent）：指色谱柱生产厂商在柱出厂测试合格后饱和
（12）警告：无论何时，必须保证色谱柱柱床不干涸，尤其是进样检测和柱冲洗过
程中不能让流动相长时间（30min以上）走空，否则易使色谱柱干涸且带入大量几
乎无法排出的气泡，甚至导致柱床局部塌陷或中部开裂。使用与保存时，严禁用力
甩，绝对杜绝不小心猛烈撞击或高处掉落，否则，易导致柱床机械性损坏，则再无
再生可能。
保留性弱；极性大，不 稳定，酸性条件下易水 解；亦可用于反相。
OH（二醇基， DIOL）
多用于有机酸、 肽类与蛋白质分析
极性大于CN，小于NH2， 常做HILIC用。可反相用。
高纯硅胶柱
多用于制备LC， 适用于多种化合物
普适性好；价廉；操作不太 方便；pH窄（2-7.5）；次 级保留效应强（硅羟基）， 易峰拖尾或前延，分叉等。
柱填料类型
主要应用范围
特点
Chiral （手性柱）
常用于分离手性异构体，根据分 不同化学性质的异构体
离不同机理选择。
需采用不同类型的手性
柱 。部分亦可用于反相。
HILIC
最常用Diol柱、丙基酰胺基键合硅
（亲水作用柱）胶柱，多用于分析极性化合物、端
基异构体、如药物极性代谢产物、
多肽、有机酸、糖类等。
与C18相似，但保留值稍小
多用于肽类与蛋白质
保留值更小
普通反相溶剂分析疏水性强的 化合物；使用高水含量溶剂分 析高极性化合物 ；分离多功能 团化合物
保留值最小；最不稳wk.baidu.com；可用 于反相与正相
多用于分离分析同时含极性和 保留值适中；选择性有所不 非极性芳香化合物的混合物 同 ，对极性芳香化合物选择
性更强；可用于正相。
于色谱柱内的合适溶剂，以利于运输保存，多与保存溶剂相同。 保存条件（Storage Conditions）：指色谱柱生产厂商根据不同柱类型及其色
谱柱填料的制备、键合、装填、高压定型、净化干燥等工艺条件的不同要求 而特别制定的色谱柱保存前净化饱和的处理程序与储存条件，包括净化程 序、净化溶剂和保存溶剂、保存温度。 保存溶剂（Storage Solvent）：用于保存色谱柱并指定了溶剂组成与
1.3.5.4其他无机物填料柱
如氧化铝、石墨化碳、氧化锆、硅藻土等，主要作制备色谱用。
1.4液相色谱柱制备工艺简述
不同品牌色谱柱制备工艺各异，但都可归纳为如下流程
（以硅胶柱为例）：
硅烷化硅胶制备（四乙氧基硅烷脱乙基与聚合）→Si-OH 基暴露（ 脱乙基， 置换成H）→海绵状多孔硅胶构造（物理匀质过程）→官能团键合（各种官 能团与Si-OH 键合）→端基封口（对残余的Si-OH 用小分子的氯-甲基、氯乙基键合 ）→润湿混合（加乙醇等调匀，其配方各厂家均有专利保护）→ 装填（机械装填或手工装填，层层装填，压紧，润湿）→高压平衡（轴向加 压或径向加压，各厂家均有专利保护）→干燥（此步为关键工艺步骤，各厂 家均有专利保护）→削平→组件安装→预平衡→柱效测试流动相平衡→柱效 测试→封口→包装
2.2正相色谱柱（Normal –Phase Chromatography column）
目前，正相色谱分析最常用的是氨基柱与氰基柱。
2.2.1氨基柱（-NH2） 氨基柱可以同时用于正相条件和反相条件，但多用于正相色谱条件。使用时需注
意，正相反相交替使用时必需用异丙醇过度，保证柱保存溶剂与流动相互溶。新购 氨基柱老化处理及使用基本程序如下： 1）若需要在正相条件下使用： ①用正己烷-乙腈（99：1）以0.5ml/min的流速冲洗约50倍柱体积[备注：氨基柱出 厂保存溶剂多用正相溶剂，eg.正己烷-乙腈（99：1）]。
+
常用液相色谱柱使用与保养SOP
+1.2 液相色谱柱的结构及其主要功能
液相色谱柱由柱管、压帽、卡套（密封环）、筛板（滤 片）、接头、螺丝（封头）与柱填料等组成。 柱管：多用不锈钢制成，若果使用时柱压不高于70 kg/cm2时， 也可采用厚壁玻璃或石英管，管内壁要求有很高的光洁度。用 于柱填料的装填。 压帽：即色谱柱两端套合于柱管端外壁的塑性圆柱帽，中部有 小孔，多为聚四氟乙烯制成，用于固定筛板。 密封环：位于接头螺旋环内壁的弹性环，多为聚四氟乙烯制成， 用于色谱柱两端压帽与柱外壁的密封。
2.1普通C8及C18反相色谱柱（C8&C18 Reversed-phase chromatography column）
（1）准备新鲜超纯水及色谱级乙腈或甲醇，冲洗色谱仪器系统，保证仪器 系统管路干净。（新柱老化前，此步决不可忽略） （2）将色谱柱反向连接，不接检测器。用水-有机相（90：10～95:5），以 0.3～0.6ml/min流速冲洗20～30min。（目的是冲洗出柱入口端无机杂物与 筛板孔杂物，使筛板正常）
1.5液相色谱柱分离机理概述
色谱柱类型
常规反相柱 常规正相柱 离子交换柱
手性柱（Chiral column）
分离机理
备注
相似相溶
相似相溶
样品离子与色谱柱离子达到 要关注pH条件 置换动态平衡
氢键作用、偶级-偶级作用、 一般，AGP、HSA、
π-π作用、静电作用、疏水 BSA等以疏水作用、空
作用、空间作用
（11）特别提示：当供试品溶液中含有一定量表面活性剂，多次进样后，由 于表面活性剂会在筛板及硅胶表面形成表面膜，导致峰变宽、拖尾甚至分 叉。此时，处理方法如下：将色谱柱反向连接接，不接检测器，用水-乙 腈（90：10～95:5），以0.6ml/min流速冲洗2h以上→再用100%乙腈， 以0.6ml/min流速冲洗1h以上→然后正向连接好色谱柱，用水-乙腈（90： 10～95:5），以1ml/min流速冲洗1h以上→再用100%乙腈，以1ml/min 流速冲洗1h以上，即可恢复。
1.3.5.2正相色谱柱
柱填料类型
主要应用范围
特点
适用于在ODS上无保留或分离
CN（氰基）
时间太长的组分的分离，以及样 品中同时含有亲水与疏水性化合
物而在ODS上色谱优化困难的
场合，也可用于氨基酸分析。
属中等级性柱，普适性 好；保留适中，可用于
正相与反相。
NH2（氨基）
主要用于分析单糖类、 烃类化合物
（3）再将色谱柱正向连接，不接检测器。用水-有机相（90：10～95:5），以0.3～ 0.6ml/min流速冲洗20～30min。（目的是冲洗出柱出口端无机杂物与筛板孔杂物， 使筛板正常）
（4）连接检测器，开启柱温达30℃～40℃，用水-有机相（90：10～95:5），以 0.3～0.6ml/min流速冲洗4h以上。（目的是充饱和色谱柱，去除柱内空气） （5）用水-有机相（10：90～5:95），以0.3～0.6ml/min流速冲洗2h以上[或在 120min内以水-有机相（95:5→0:100）梯度变化，以0.3～0.6ml/min流速冲洗]→ 再用100%有机溶剂，以0.3～0.6ml/min流速冲洗1h以上→最后用100%有机溶 剂，以1ml/min流速冲洗1h以上。（目的是老化色谱柱） （6）在平衡前根据水相-有机相的比例，首先调整水-有机相的比例接近流动相 水相-有机相的比例，以1ml/min流速冲洗30左右（目的是相平衡过渡）。如果 流动相中含有缓冲盐，决不可在柱老化后立即用流动相平衡，必需先用90% 以上水进行预平衡30min以上，否则，会导致缓冲盐在柱内析出结晶，严重时 会将新柱永久不可逆地损坏。
1.3.5常用液相色谱柱主要应用范围与特点汇总
1.3.5.1反相色谱柱
柱填料类型
C18（ODS）
C8（辛基） C3，C4 C1 [三甲基单氯硅烷 (TMS)] 苯基，苯乙基
主要应用范围
可分离多种化合物，最适合用 于极性样品或做离子抑制的样 品的分析
与C18相似
特点
普适性好；保留性强，用途 广 ；可用于正相。
（10）备注：老化用有机溶剂推荐使用色谱级甲醇，不同品牌色谱柱需区别 对待；水需用去离子的超纯水。若色谱柱使用后入库保存，长时间未使用， 重新使用时仍需重新饱和。方法是：用水-有机相（90：10～95:5），以 0.6ml/min流速冲洗1h以上→再用100%有机溶剂，以1ml/min流速冲洗 30min以上→然后调整水-有机相的比例接近流动相水相-有机相的比例， 以1ml/min流速冲洗30左右→最后用流动相平衡1h以上，进样检测。必需 注意流动相pH值不能超过色谱柱pH耐受范围，过酸容易使键合相变态， 过碱则易导致硅胶溶解柱床塌陷。
(3)对新柱正确老化处理的必要性认识：新购色谱柱出厂前均采用适 合的运载溶剂（Shipping Solvent）饱和，密封，由于运输过程周期较长， 柱床容易干涸，所以新柱使用前需重新饱和与老化。若老化方法不正确或时 间不够，极易导致色谱柱在使用较短时间后即产生分离度下降、峰形变差、 峰拖尾等柱效降低的情况。需根据色谱柱不同类型选择不同饱和与老化方法。
在新色谱柱使用几次，均正常后，运行完毕净化处理程序可简化为：用 水-有机相（90：10～95:5），以1ml/min流速冲洗1h以上→再用100%有机 溶剂，以1ml/min流速冲洗30min以上→选择柱说明书中保存条件（Storage Conditions）规定的保存溶剂（Storage Solvent）冲洗10倍柱体积以上→ 封口，保存。 （9）净化完毕，若次日不再使用，可取下色谱柱，用封头螺丝密封，交色 谱柱管理人员入库保存于防尘环境下，备案。