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，表面鍵合有極性相對較弱的官能團，如 C18（十八烷基硅烷）、C8（辛基硅烷）、苯基等。

②　流動相：極性較強，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之間疏水作用的不同進行分離，極性較強的組分先被洗脫出來，極性弱的組份在色譜柱上有更強的保留，適用于分離大多數有機化合物。

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，如胺基團（NH2）和氰基團（CN）的鍵合相填料。

②　流動相：極性相對比固定相低，如正己烷、氯仿、二氯甲烷等。

③　分離原理：依據樣品中各組份的極性大小進行分離，極性強的組份最先被沖洗出色譜柱，常用于分離光學異構體和極性比較大的物質。

3.離子交換色譜柱

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

②　流動相：通常為水溶液，通過改變流動相的組成或使用梯度洗脫來實現離子的分離。

③　分離原理：基于離子交換原理，樣品中的離子會與固定相上的離子交換基團發生交換作用，根據離子與固定相之間親和力的不同實現分離，用于分離解離性較強的有機鹽類化合物。

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上修飾有極性官能團，如二醇、酰胺或兩性離子。

②　流動相：一般是高比例的有機溶劑和少量的水。

③　分離原理：基于溶質在親水固定相表面的吸附和分配作用，以及溶質與流動相之間的相互作用進行分離，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　流動相：通常為有機溶劑或緩沖溶液。

③　分離原理：根據分子大小進行分離，大分子物質由于無法進入凝膠孔而先被洗脫出來，小分子物質則進入凝膠孔中，在柱內停留時間較長，可用于分離蛋白質類等大分子化合物。

6.親和色譜柱

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

②　流動相：根據具體的分離對象和實驗條件進行選擇。

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，實現對目標生物分子的分離和純化。

二、按固定相基質分類

1.硅膠基質柱

①　特點：具有良好的機械強度和化學穩定性，是目前分析型液相色譜柱中常用的基質。但只能在 pH2.0-7.5，小于 60 度的條件下使用，強極性硅羥基的次級保留效應較強。

②　應用：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有機化合物；正相硅膠柱用于分離光學異構體和極性大的物質；離子交換柱用于分離解離性較強的有機鹽類化合物。

2.聚合物基質柱

①　特點：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，具有更強的疏水性及更寬泛的 pH 范圍（1.0-14.0），但柱效較低。

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

3.其他無機物填料柱

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

②　應用：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體；氧化鋁柱剛性強，柱床穩定，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的 pH 適用范圍及能耐受更高的溫度，但其應用尚待進一步研究。

三、按柱填料顆粒大小分類

1.常規顆粒色譜柱

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

②　應用：適用于大多數常規的液相色譜分析，能夠滿足一般的分離和檢測需求。

2.小顆粒色譜柱

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

②　應用：在對分離度要求較高的情況下，如復雜樣品的分析、痕量物質的檢測等，小顆粒色譜柱能夠發揮更好的作用。