高效液相色譜柱的類型

與所有其他色譜方法一樣，色譜柱是進行液相色譜分離的核心部位。發生在色譜柱中的分離過程，均受熱力學因素和動力學因素的控制。為得到滿意的分離，首先必須考慮固定相的性質及其與溶質相互作用的強弱，這主要體現在色譜柱填料的設計、合成及選擇上。為使分離的譜帶展寬盡可能地小，就需要對柱子進行優化設計并將填料填充成性能優良的柱子。
    高效液相色譜柱可以按其分離模式，也可以按其分離的規模來進行分類。此外，隨著色譜技術的發展，不斷有新的柱型出現，例如，最近幾年出現的整體（monolith）柱就是一個很好的例子。這種柱子不是以微粒型填料填裝的，而是在柱子中通過可控制的聚合反應或其他相分離過程直接形成連續、整體型柱床。此外在柱外制備連續柱床后整塊裝入柱中的方法也應屬于此類柱子。
    若按色譜分離模式來分，大致可分為正相、反相、離子交換、疏水作用、體積排除、親和以及手性等類型。表12-2-1給出了這種分類的諸模式及其所依據的分類原理和適用范圍。

表12-2-1   按色譜模式分類的各類色譜柱

    當然表中所列舉的各種色譜模式，還可以再細分為不同的類別。如反相色譜柱有不同的反相配基（C18、C8、C4、C1以及苯基等）的差異；正相又可細分為硅膠柱及各種鍵合正相柱；離子交換柱有強陰、強陽、弱陰、弱陽之分；體積排除色譜柱中，用于有機相的稱為凝膠滲透色譜柱，而用于水相體系的稱為凝膠過濾色譜柱，總稱為體積排除，又稱為尺寸排阻或凝膠色譜柱；疏水作用色譜柱雖然種類不多，但也有不同配基之分，如丁基、苯基和聚乙二醇基等；親和色譜柱也是一大類，可依據配基的類別或親和作用專一性的程度而進一步細分。由于制藥工業的需求日增，手性柱近年有了很大的發展，其配基種類也急劇增加。總之，色譜柱的種類也正不斷擴大，以適應于日益開拓的應用領域。
    按照分離的規模及柱子的幾何參數，高效液相色譜柱可以分為制備柱、分析柱和微型柱三種類型（表12-2-2）。

表12-2-2   按分離規模分類的高效液相色譜柱

    用于制備分離的高效制備柱，一般最小直徑為10mm，已能用于毫克級的制備，工業級制備所需的柱子，內徑一般在20mm 以上，長度一般為幾百毫米，也有可達"( 甚至更長的柱子，以用于制備克級至千克級高純度的產品。毫無疑問，目前應用最廣的，還是分析型柱子。直徑為4.6或4.0mm的標準柱子占據了市場的最大的份額。這種“標準柱”的柱長多為250mm。此外，在一些對柱效要求并不苛刻的情況下，150mm 長的柱子也逐漸為使用者所接受。近年來，隨著細粒徑填料，如3μm硅膠基質填料的發展，預填裝3μm填料的短柱子也很流行，其長度一般為150mm以下，如150、100、50甚至30mm。近年來，為適應于微量和痕量分離、分析之需，微型柱發展很快。微型柱也還可以再細分為細徑柱、毛細管柱和納米柱等。在微型柱中，當屬用于LC-MS聯用上的細孔柱和用于毛細管電色譜（CEC：capillary eletrochromatgraphy）的毛細管柱最為重要。對于前者，并沒有太特殊的要求，但因系用于多肽及蛋白等生物分子分離，故在填料及柱子的設計中應盡量避免非特異性吸附；而對后者而言，應注意減小死體積和柱外體積。包括制備方法在內，毛細管柱的設計和制造仍在繼續發展之中。