主题：【讨论】【求拍砖】液相色谱柱总结

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【求助】lihouquan：

有没有老师对液相色谱柱进行过总结啊？如常规的C18柱，氨基柱，氰基柱，AQ柱，HILIC柱，T3柱等分别都适合于什么物质的分离，使用过程中有什么注意事项，希望高手分享分享，谢谢！

【应助】bitwwwit：

在我的理解中，液相色谱柱首先可以分为依靠极性吸附作用进行分离的色谱柱：
（1）反相色谱柱（2）亲水作用色谱柱（3）正相色谱柱。它们的依靠的作用分别是反相作用（疏水作用、依靠范德华力）、氢键作用和氢键作用。

一、其中反相色谱柱中有最大类群是C18色谱柱。以纯硅胶基质的为例，按照不同的键合方式分为：
a.普通的C18，最大程度羟基封尾的类型；如Agela的Venusil XBP C18、XBP C18(L)，Promosil C18，Innoval C18。
b.依靠极性嵌入的方式，使极性增强型C18，如极性基团（酰胺、乙醚）嵌入的C18，如Agela的Venusil HLP。
c.依靠亲水封尾试剂封尾，增加硅胶表面羟基数量的方式，使极性增强型C18，即所谓的AQ C18。如Agela的Venusil MP C18和Venusil MP C18（2），后者类似于Waters的Atalatis T3 C18。
d.依靠侧链保护基团，保护硅胶表面，降低键合密度，使硅胶表面未键合的羟基数量变多，增加极性的C18，如Agela的Venusil ASB C18，Agilent 的Zorbax SB C18。
e.依靠多点键合技术，使得C18键合的密度增大的方式，获得多层的C18链的键合相，具有反相保留分离能力强，异构体分离能力强的特点，并具有一定的耐碱能力，如Agela的Venusil PAH，Durashell RP，Agilent的Zorbax extend C18，Waters的Xterra C18等。
f.利用限进介质（RAM）机理改性的C18，可以提高色谱柱的对蛋白、脂肪等C18色谱柱比较害怕的污染物的耐受能力。
g.其他键合技术的C18

而按照硅胶基质的划分，又有上述介绍的A.普通基质的C18类型。
B.杂化硅胶的耐碱基质的C18，如Agela的Durashell C18（L），waters的Xbridge C18，Phenominex的Gimini C18等。
C.壳层硅胶类型，如Agela的Bonshell C18，Bonshell ASB C18，Agilent的Proshell C18，AMT公司的Halo C18（柯克兰的公司，他是大师级别的色谱专家）。
D.高聚物基质的C18，该类型很少，主要用DHPLC的应用。
E.实心的硅胶或者高聚物微球基质，用于快速分离。
F.其他基质，如氧化铝、氧化锆等。

有说法称C18能覆盖液相色谱中80%的HPLC应用需求，不过我没有考证过，人云亦云。说完C18，反相柱中还有其他的键合相，如C30，C12，C8，C6，C4，C1、苯基（还有二苯基、五氟苯基等）、芘基（多环芳烃等）等非主流，不做详考。

反相柱的基质还有石墨化碳等。

二、说完反相来说正相，正相主要是硅胶、氨基键合硅胶、氰基键合硅胶、酰胺键合硅胶，分别对应于agela的Venusil Silica、Venusil NH2、Venusil CN和Venusil HILIC等。
这里面需要重点关注的是氨基键合硅胶，一般氨基在水相中会水解生成OH-，导致硅胶基质的水解，进而导致柱床流失，这个时候可以用耐碱的杂化硅胶来做基质，如agela的Durashell NH2，可以比普通的氨基具有10倍以上的寿命，在做糖分析时具有较好的寿命。而酰胺键合硅胶，则因为酰胺几乎不具有碱性，因而寿命也较长，但是它的作用力比氨基弱，提供的保留要稍弱些，这个会在下面的亲水作用色谱里讲到。

当然正相色谱柱从基质方面来分类，还会有其他的基质。

三、正相的比较简单，接下来要说的是亲水作用色谱柱（HILIC）。它最大的特点是使用正相色谱的固定相和反相色谱的流动相。硅胶、氨基和酰胺基都可以用作HILIC模式。流动相一般是乙腈和水的混合流动相。典型的有Agela的Venusil HILIC（酰胺键合相）、Waters的HILIC（实际上是硅胶）、Merck的Zic HILIC（具有两型的离子）。Venusil HILIC是酰胺键合相，正如上面所述，酰胺键合相具有更强的稳定性。而硅胶、氨基等在水相条件下，都不稳定。

HILIC模式的最大优点是，可以对极性物质有较好的保留作用，从机理上讲，它是正相色谱往水性流动相领域的延伸，此话的言外之意是HILIC就是采用水性流动相的正相色谱模式。

进行下小结：对于上述三种机理的色谱柱他们适合的对象应该是这样：

（1）反相色谱柱：针对中等极性的有机物，其中极性增强型的C18包括AQ C18，可以对极性稍微强一些的极性有机物也可以有较好的保留；

（2）正相色谱柱：实际应用中多针对极性较小的有机物，因为这些物质在反相色谱柱上保留太强，难以洗脱。而且它们多易溶解于非极性的溶剂（正相色谱的溶剂）中，在反相色谱的流动相（多含有水）中溶解度较差。

（3）亲水作用色谱（HILIC）柱：多适用于极性很强的有机物，如三聚氰胺、双氰胺等。

刚才花了很长的篇幅介绍了极性吸附型的色谱柱，下面讲一下离子交换的色谱柱，主要有强阳离子交换色谱柱，如Agela的Venusil SCX；强阴离子交换色谱柱，如Agela的Venusil SAX；弱阳离子交换色谱柱，如Agela的Vensuil COOH；弱阴离子交换色谱柱，如Agela的Durashell NH2。上述的都是硅胶基质的色谱柱。
当然还有高聚物基质的离子交换色谱柱，包括Hamilton的离子交换系列色谱柱，还有以Dionex（现被Thermo并购了）的离子色谱专用的系列产品为代表。

上述涉及到的几种色谱柱的固定相所能提供的作用力分别对应于范德华力、氢键作用力、弱离子交换作用力、强离子交换作用力。这就可以从固定相提供的作用力的角度将液相色谱柱进行分类了。

而液相色谱中还有手性柱，分子印迹柱和免疫亲和柱，它们实际上是固定相可以在多个空间位点提供上述的作用力，对目标物进行吸附保留，而流动相则要打破这种保留。

另外还有一种以分子尺寸排阻机理进行分离的色谱柱，可以将不同的目标物按照分子量大小进行分类。这里面以东曹的TSK硅胶基质和Jordi的聚苯乙烯二乙烯苯基质为代表。以有机相作为流动相的称为GPC，以水相作为流动相的称为GFC。

上述介绍，只是比较泛泛的从材料的角度介绍了液相色谱柱的分类，所举案例主要是笔者使用较多的色谱柱品牌，难免有疏漏和不足之处，欢迎拍砖。液相色谱柱还有其他的分类方法，比如不同的加工工艺，如整体柱；还有色谱柱的规格，长度、柱管内径等。就暂且不细述了。

希望大家能静下心来看看bitwwwit的细心总结，也相信您有一些自己的想法，都来说说吧！