液相色谱柱_百度百科

　　液相色谱柱是液体色谱分析仪的核心组件，由柱管、筛板、接头等部件构成，主要分为分析型、制备型和保护柱三类。分析型色谱柱根据内径差异分为常规分析柱（4.0-4.6mm）、窄径柱（1.0-2.1mm）及毛细管柱（0.2-0.5mm），制备型则涵盖半制备柱（5-10mm）和制备柱（21.2-50mm）。其填料基质包括硅胶、氧化铝水合物和聚合物，硅胶基质适用于pH 2-8环境但易溶解，氧化铝耐酸碱但修饰难度高，聚合物基质兼容宽pH但存在孔径不均风险。

　　色谱柱性能受物理参数（粒径、孔径、纯度）与化学性质（键合类型、碳覆盖率）影响。产品如安捷伦Hi-Plex HPLC色谱柱通过掺杂金属阳离子的磺酸化聚苯乙烯凝胶实现糖类分离，适配标准HPLC系统；ACE TEXL-111-3502U分析柱采用酰胺基团嵌入C18链的设计，提升极性化合物分离效率。部分专利设计通过隔离层与拦截网约束填料粉末，避免检测中填料流失。应用领域覆盖生物医药、食品安全及环境检测。供应商包括恒谱生、安捷伦等企业，产品具备耐高压、抗堵塞等技术特性[1]。

　　液相色谱柱的性能受其物理与化学性质参数的综合影响，这些参数决定了色谱柱的分离效率、选择性和适用性

　　。柱长和内径影响分离度与分析时间，增加柱长可提高分离度但也会升高柱压并导致峰展宽。粒径是平均颗粒直径，常见分析柱填料粒径为3-10μm，粒径越小，分离越快，柱效越高，但柱压也越高

　　。孔径指颗粒孔的平均尺寸，范围通常为80-300Å，小分子分析常用80-120Å孔径，大分子分离则需300Å或更大孔径

　　。比表面积是颗粒内外表面积的总和，高比表面积填料保留能力强，柱容量和分离度高，低比表面积则有利于快速平衡，适合梯度洗脱

　　化学性质参数则与固定相的表面化学特性相关，包括基质类型、键合相、载碳量和封端技术等

　　。硅胶星空综合基质是最通用的基质，机械强度高且易于化学修饰，但适用的pH范围通常为2-8，过高或过低的pH会导致硅胶溶解。聚合物基质（如聚苯乙烯-二乙烯基苯）化学稳定性好，pH适用范围宽（可达1-14），但可能存在孔径不均、有机溶剂溶胀等问题。键合相决定了色谱柱的选择性，常见的包括C18、C8、苯基等，长链烷基键合相（如C18）通常比短链更稳定。载碳量指基质懂良试表面键合相的比例，载碳量高则保留增强，适合非极性化合物分析

　　。封端技术是在键合后使用短链烷烃封闭残留的硅羟基，以减少其与分析物的相互作用，改善峰形，尤其对极性化合物分离至关重要

　　随着技术发展，新型填料技术不断涌现。杂化硅胶颗粒技术，如NovaElementtC18，通过特殊键合与封尾技术，将pH耐受范围扩展至1-12

　　。核壳型硅胶填料，例如粒径为2.6µm的Accucore系列，具有核壳结构，可实现快速分离且反压低

　　。整体柱是一种具有贯穿孔结构的整体式多孔介质，其大孔结构允许高流速、元记灶低柱压下的快速分离。此外，亚2μm的小粒径填料技术可实现高速、高分辨率的分离分析

　　色谱柱装填是液相色谱柱生产的核心技术，对色谱柱的性能、稳定性和批次一致性至关重要

　　液相色谱柱的填装方法主要包括高压匀浆法、湿法装填、干法装填、等密度法和高粘度法。高压匀浆法是最常见的分析和制备色谱柱装填方法，将填料悬浮在适宜的匀浆液中制成匀浆，在沉降前以高压泵将其以很高的流速压进柱中，可制备出填充均匀的柱糠篮热子

　　。该方法需使用高压泵和匀浆罐，装填过程涉及和促兰凳匀浆液配制、装柱机使用、压力控制等验寻虹步骤，并需注意高压操作的安全问题

　　湿法装填（匀浆法）适用于细粒径填料（如3-10μm）填装的分析柱，通过将填料悬浮于适宜的液体中以消除因粒径缩小而加剧的静电作用和颗粒聚集。干法装填适用于粒径较大（如≥20μm）的填料，其基本方法与填装气相色谱柱类似，但需注意避免过分剧烈地振动和敲打，以防止柱内颗粒分布不均匀

　　等密度法是HPLC发展早期采用的方法，使用高密晚奔禁市度溶剂配制与硅胶骨架密度相近的匀浆液，使填料呈“失重”状态悬浮，现已较少使用。高粘度法使用乙二醇甘油等高黏度液体调配匀浆液以阻止颗粒沉降，因流体阻力大、需高压且耗时，已很少被采用

　　成熟的装填工艺需适配不同基质（硅胶、聚合物）、规格（UHPLC、HPLC、制备柱）和分离模式（反相、正相等），并需建立严格的质量控制体系以确保产品的高性能与批次一致性

　　液相色谱柱作为高效液相色谱HPLC）系统的核心部件，其分离能力使其在众多对复杂混合物进行高分辨率、高灵敏度分析的领域中发挥着不可替代的作用

　　在制药与生物医药领域，液相色谱柱用于药物质量控制、药物代谢研究、生物大分子分析、手性分离。在食品安全与检测中，用于农药残留分析、兽药残留检测、食品添加剂与非法添加物、天然产物与功能性成分分析。在环境监测方面，用于有机污染物分析、环境激素与新兴污染物、水质检测。在化工与材料科学领域，用于精细化工产品分析、高分子材料分析、石油化工。在生命科学与基础研究中，用于代谢组学与脂质组学、天然产物化学、蛋白质组学辅助分析

　　色谱柱选型需结合分析物的分子量、极性、酸碱性、溶解性及分离目的（如对映体分离、离子分析）进行综合考量

　　根据分析物性质选择键合相，直链烷基键合相C18和C8适合中等极性化合物；对于碱性化合物，可选择高纯硅胶或特殊修饰的C18柱以减少拖尾；对于芳香族化合物，苯基柱常被选用。HILIC（亲水作用色谱）可作为反相色谱的补充

　　。新型二苯基色谱柱针对芳香族和中等极性分析物（如违禁药物、类固醇）设计，利用π-π相互作用提供互补选择性

　　根据所用仪器选择色谱柱，普通HPLC一般选择5μm或3.5μm粒径的色谱柱，而UHPLC则常使用更小粒径的色谱柱

　　新柱活化时，反相色谱柱需先用甲醇或乙腈冲洗，再用流动相平衡。日常使用后，若使用缓冲盐流动相，需用低浓度有机相水溶液冲洗除盐，再保存在高比例有机相中

　　。使用保护柱、避免pH和温度剧烈变化、进行样品前处理等措施有助于提高柱效和维护柱寿命

　　新液相色谱柱使用前需进行活化，以替换柱内的保存液并冲洗掉可能残留的杂质。反相色谱柱（如C18柱）活化时，先用纯甲醇乙腈冲洗20-30个柱体积，再用甲醇/乙腈与水的混合液（如50:50）过渡，最后用流动相平衡。正相柱和离子交换柱（SAX, SCX）也需按相应溶剂程序活化，活化时建议不连接检测器以避免污染

　　日常使用中，在分析柱前加装保护柱或在线过滤器可有效截留样品中的颗粒物和强保留杂质，延长分析柱寿命

　　。应避免使用超出色谱柱耐受范围的pH值（常规硅胶基质柱通常为pH 2-8）和温度，并避免流动相组成及极性的剧烈变化

　　。若流动相中含有缓冲盐，实验结束后必须先用低浓度有机相（如含10%甲醇或乙腈的水溶液）冲洗足够柱体积以除去盐分，防止盐析堵塞，然后再用高比例有机相（如纯甲醇或乙腈）冲洗并保存，切勿让色谱柱在缓冲盐溶液或纯水中长期干涸存放

　　长期使用后柱效下降可尝试再生清洗，对于非极性固定相（如反相C18、C8），再生顺序通常为：水→乙腈→氯仿（或异丙醇）→乙腈→水。对于极性固定相（如硅胶NH2、DIOL），再生顺序为：正庚烷→氯仿→乙酸乙酯丙酮乙醇→水。对于严重污染，可尝试用0.05M稀硫酸冲洗

　　正确保存色谱柱至关重要，反相色谱柱长期储存建议保存在80%以上的甲醇或乙腈水溶液中，短期储存可用60%以上的有机相，C4、C1、PFPP和联苯基（Biphenyl）柱建议保存于纯乙腈中。正相色谱柱短期储存可使用实验流动相，长期储存应置于严格脱水后的纯正己烷中

　　。亲水作用色谱柱（HILIC）长时间不使用应保存在95%乙腈或纯乙腈中。离子交换色谱柱（IEX）一般不能仅用纯水冲洗，需用缓冲盐冲洗后保存在纯乙腈或指定缓冲液中。体积排阻色谱柱（SEC）短期保存可用缓冲液，长期（超过2周）建议用20%乙醇保存。疏水作用色谱柱（HIC）短期保存可用20%乙腈，长期建议用纯乙腈或醋酸铵缓冲液。其他特殊柱如Protein A亲和柱，使用后需用水冲洗除盐，再用20%乙醇水或0.1 M乙酸铵缓冲液（pH5.0）保存，两端密封防干涸

　　6.孔径------------颗粒的孔或腔的平均尺寸，范围80-300Å;

　　3.封端------------键合步骤之后， 用短链将裸露的硅羟基键合后封闭起来

　　液相色谱柱市场由国际品牌和国内品牌构成，国际主流品牌包括Waters、安捷伦、赛默飞、岛津、TOSOH（东曹）、Shodex等。国内品牌则有月旭科技、福立仪器、纳谱分析等

　　市场上存在多种功能化色谱柱产品以满足不同分离需求，例如COSMOSIL茯苓检测色谱柱、盛瀚阴离子色谱柱、Kromasil EternityXT 5-PhenylHexyl柱、月旭Welch Ultimate XB-NH

　　柱、技尔InertCore Biphenyl联苯基色谱柱、Thermo Scientific Accucore 二苯基 LC 色谱柱等

　　。部分厂商拥有独特的核心技术，例如纳谱分析在单分散聚合物和硅胶微球、表面键合化学及装填工艺方面进行创新

　　；BIA Separations的CIMmultus™整体柱专用于大分子（蛋白、病毒、mRNA）的工业级纯化

　　液相色谱(LC)是俄国植物学家Mikhail S. Tswett在20世纪初定义的概念，他使用填充有颗粒的柱子分离用溶剂从植物中提取的化合物，填充材料包括粉状白垩[碳酸钙]和氧化铝。随着更小粒径填料和高压泵的应用，高效液相色谱（HPLC）在20世纪70年代中后期开始普及

　　2004年，液相色谱的仪器和色谱柱技术取得进一步发展，超高效液相色谱UPLC）出现，其采用亚2微米粒径填料和超高压系统，显著提升了分离度、速度和灵敏度。目前已有使用颗粒直径小于1微米的色谱柱以及能够在超高压力下运行仪器的研究

　　色谱柱填料技术不断发展，出现了石墨化碳填料和整体柱等新型填料。整体柱技术因其独特的孔道结构，在快速分离方面具有优势

　　。键合相也从常见的C18等发展到包括亲水作用色谱（HILIC）、离子交换等多种功能化官能团

　　[1]安捷伦Polaris HPLC液相色谱柱．化工仪器网．2025-01-01

　　[2]二苯基反相 LC 色谱柱．ThermoFisher官方网站．2026-03-25

　　[5]浅谈液相色谱柱的选择．湖南省药品监督管理局．2020-01-23

　　[7]液相色谱柱化学性质参数包括哪些方面?．化工仪器网．2021-07-19

　　[9]色谱柱使用小贴士:活化&维护&注意事项!．腾讯网．2023-12-23

　　[10]核心技术-纳谱分析技术(苏州)有限公司-纳谱分析．纳谱分析技术（苏州）有限公司．2026-03-15

　　[12]什么是液相色谱柱?液相色谱柱的应用及原理．化工仪器网．2025-09-05

　　[13]液相色谱柱保护柱是液相色谱分析中不可少的重要工具．化工仪器网．2025-06-18

　　[14]十问十答液相色谱柱的保存,节前宝典get!．化工仪器网．2025-01-20

　　[15]液相色谱柱的正确保存方式．分析测试百科网．2026-03-15

　　[16]【知识分享】柱效不够,经验来凑——色谱柱柱效的评价和提高方法．纳谱分析技术（苏州）有限公司．2026-03-22

　　[17]小耗材大智慧之液相色谱柱．弗戈在线]液相色谱初学者指南．Waters．2026-04-01

　　[21]CIMmultus™ 腺病毒AAV/mrna大分子预装柱工业级纯化．丁香通．2026-03-30