分離系統(tǒng)(色譜柱)

　　人們一般所講的分離系統(tǒng)主要指色譜柱及其附件，它是一個(gè)非常重要、非常復(fù)雜的核心部分。一般液相色譜柱的結(jié)構(gòu)如下圖所示，包括柱管(大多采用不銹鋼制作)、填料(后面將詳細(xì)討論)、接頭(一般用不銹鋼制作)、卡套(一般用不銹鋼制作)、壓帽、密封環(huán)、濾片、螺絲(一般用不銹鋼制作)、連接管道(一般用不銹鋼制作)等等。

　　HPLC的色譜柱主體組成(結(jié)構(gòu))如下：

　　1)色譜柱結(jié)構(gòu)：色譜柱主體組成一般如下圖所示：

　　色譜柱的篩板(過(guò)濾板)一般是用不銹鋼或鈦合金材料制作，其孔徑一般在0.2-20μm之間，孔徑大小主要取決于柱填料的粒度，它是一個(gè)非常重要的零件，它可以防止填料漏出。同時(shí)，防止色譜柱工作時(shí)雜質(zhì)進(jìn)入柱內(nèi)引起分離效果下降，甚至容易引起色譜柱堵塞等等。色譜柱與輸液管連接處一般需要使用不銹鋼制作的卡套和不銹鋼制作的固緊接頭螺釘，它們也非常重要，否則色譜柱系統(tǒng)會(huì)漏液，結(jié)果使柱壓下降、流動(dòng)相或樣品漏出，嚴(yán)重影響分析測(cè)試結(jié)果，甚至不能進(jìn)行分析測(cè)試工作。

　　2)色譜柱分類：

　　從類型上來(lái)說(shuō)，色譜柱可以分為制備型和分析型兩大類，一般分析型的柱使用最多。如果細(xì)分，色譜柱又可以分為常規(guī)柱、窄徑柱、毛細(xì)管柱、制備柱和半制備柱等等。為提高分析速度，有人經(jīng)常使用短柱，其柱長(zhǎng)5-10cm，填料粒徑多為3μm左右。很多分析工作者比較強(qiáng)調(diào)分析靈敏度，因此發(fā)展了窄徑柱、毛細(xì)管柱和微徑柱。這些柱子的優(yōu)點(diǎn)是：所需樣品少、所需流動(dòng)相少、靈敏度高、容易控制溫度。但是它們對(duì)檢測(cè)器的流動(dòng)池、柱外的管道、接頭、進(jìn)樣閥等要求大大提高了。

　　色譜柱的柱效是最重要的關(guān)鍵指標(biāo)，一般都取決于固定相的性能和裝柱技術(shù)。一般HPLC的色譜柱固定相(填料)大致有三種：硅膠或以硅膠為基質(zhì)的填料、聚合物填料和無(wú)機(jī)物填料。正相色譜柱大多采用硅膠類填料，反相色譜柱則多以硅膠為基質(zhì)組成的官能團(tuán)類的填料。以聚合物為填料的色譜柱最大的特點(diǎn)是PH值可在1-14之間都能用，疏水性強(qiáng)。但無(wú)機(jī)填料色譜柱一般只是限于特殊用途，比較少用。

　　因?yàn)镠PLC的樣品都為溶液，而溶液受溫度影響很大，例如：溫度對(duì)溶劑的溶解能力、色譜柱的柱效、流動(dòng)相的粘度都會(huì)產(chǎn)生影響。如果溫度升高，可能會(huì)提高溶液在流動(dòng)相中的溶解度，可以降低分配系數(shù)K;降低流動(dòng)相粘度可以降低柱壓，有利于保護(hù)色譜柱，延長(zhǎng)色譜柱的壽命。但是，溫度不能太高，否則會(huì)產(chǎn)生氣泡。

　　HPLC工作者還必須注意不同的溫度，對(duì)色譜柱的保留時(shí)間、分離效果，及檢測(cè)器的靈敏度都會(huì)有影響，特別是對(duì)示差折光器的靈敏度、最小檢出限的影響很大。所以，很多HPLC特別注意對(duì)恒溫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，這些都是HPLC設(shè)計(jì)者、使用者應(yīng)該重視的問題。

　　作者的長(zhǎng)期實(shí)踐證明：色譜柱的技術(shù)含量很高，它除了與色譜柱的結(jié)構(gòu)有關(guān)外，更加重要的還有：既與固定相的性能有關(guān)，又與裝柱時(shí)的填充料和填充技術(shù)有關(guān)。有些使用者根據(jù)使用要求自己裝色譜柱，大多數(shù)使用者都是使用已經(jīng)裝好的商品色譜柱。不管是哪種柱，在使用前一定要對(duì)色譜柱進(jìn)行認(rèn)真的考察;使用期間或放置一段時(shí)間后，也要重新檢查、測(cè)試。這個(gè)問題目前國(guó)內(nèi)很多HPLC使用者很不了解或很不重視;他們以為買來(lái)的色譜柱，一定就是合格的、好用的色譜柱，并不知道它還有與系統(tǒng)是否相匹配的問題;不知道它會(huì)對(duì)前面的高壓泵、后面的檢測(cè)器有什么影響等等。所以在使用過(guò)程中，總是磕磕碰碰，不能得到最佳的分析結(jié)果。

　　HPLC的色譜柱(分離柱)是極其重要的部件之一，根據(jù)填料的不同一般可分為：反相柱、正相柱、其它柱三類，分別簡(jiǎn)述如下。

　　(1)反相色譜柱：它是使用最多的一種色譜柱;一般約占75%左右; 其中，C18柱約占 65%;C8柱占15%左右;苯基柱<5%。反相色譜是目前應(yīng)用得最為廣泛的一種高效液相色譜方法。C18 在反相色譜中應(yīng)用得最為廣泛，大概超過(guò)一半以上。

　　(2)正相色譜柱：正相色譜柱也經(jīng)常被使用，約占20%左右。

　　(3)其它色譜柱 (手性柱, 離子交換柱): 約占10%左右。

　　要用好、保護(hù)好色譜柱，是一個(gè)需要特別重視的問題，如果稍有不慎，就有可能降低色譜柱的柱效、縮短色譜柱的壽命，甚至損壞色譜柱。