高效液相色谱柱说课讲解

2020/4/17
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2.1 柱填料特性
无机基质
固定相基质 有机基质
氧化硅、氧化 铝、氧化锆等 无机氧化物
聚羟基甲基丙烯酸丙 酯、聚乙烯醇等亲水 性聚合物；葡萄糖、 纤维素等软胶
优点：机械强度高、溶胀 性小、耐高压、可通过表 面改性引入多种功能基满 足HPLC分离需要。缺点： 表面性质复杂，容易导致 溶质分子非特征性吸附
这种色谱柱可用于大规模复杂样品的分离和制备，由于制备型色谱柱体 积和重量都较大，使用过程中必须小心。这种色谱柱的两端结构完全一致， 故用户可以自行确定色谱柱的入口和出口；一旦确定入口和出口后，使用过 程中非特殊原因不要颠倒，否则易造成两端填料同时污染，不利于维护。
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未修饰硅胶表面化学性质随制备和处理条件不同而变化。水合硅胶表面
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2.2 硅胶微粒
硅胶及键合硅胶是开发最早、研究深入、应用广泛的HPLC固定相，这主
要是基于硅胶基质良好的物理特性与完善的制备工艺。
大多数硅胶微粒的机械强度很高，可保证填充床长时间在很高的操作压
力下工作，柱效保持稳定。同时，由于硅胶表面存在活性硅羟基，能够通过
表面化学修饰引入种类繁多的、具有不同官能团的键合相。
锥尾柱：在制备液相色谱中，色谱柱内径较大，而连接管线的内径较小， 从大直径直接过渡到小直径，流体易产生涡流分散和局部滞留，柱效降低.锥 型柱尾内径逐渐减小，避免了上述问题，很多的制备色谱柱都采用锥 型柱尾.
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1.5 径向色谱柱
径向色谱柱采用径向流动技 术，样品和流动相沿径向流动 （而不是如传统色谱柱即轴向色 谱柱，样品和流动相是从柱的一 端流向另一端），可以从柱的周 围流向柱圆心，也可以从柱圆心 流向柱的周围。一般结构的径向 柱中，通常采用从柱的周围流向 柱圆心的方式。
优点：化学稳定性好， 同时表面化学性能比较 均一，缺点：但其他方 面较无机基质较差。
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2.1 柱填料特性
目前HPLC分析中常用的几种填料类型主要包括：全多孔微球、薄壳型微 球、灌注色谱填料等。其中由于全多孔微球填料很好的兼顾柱效、样品容量、 使用寿命、灵活性等众多理想的性质，因此应用最为普遍。薄壳型微球仅适 于分析性HPLC。灌注色谱填料非常适于蛋白质等大分子的制备分离，但用于 小分子分析分离较少。
样品容量
2.5g 600mg 150mg 25mg 0.2～7mg 0.05～0.2mg 50～500μg 1～50μg ≤1μg
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1.2 一般色谱柱的结构
HPLC色谱柱大多是用内壁经高度抛光处理的直不锈钢管，不锈钢可用于 所有有机溶剂与大多数水性缓冲液。但是含氯的流动相会缓慢的腐蚀不锈钢材 质（尤其在低PH值时）所以使用该类型流动相时应小心。也有用玻璃、玻璃衬 里不锈钢与塑料制作的商品柱，用于可能与不锈钢发生反应的特殊样品。
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1.4 液相色谱锥形柱与锥尾柱
锥形柱：与传统的圆柱形柱不同，锥形柱是内径渐变的，导致流动相的线 速度在柱内加速运动。内径渐变小的加速度为正，反之则反。制备级色谱的进 样量一般是过载运行，导致分离效率下降，产品的纯度受到损失.样品的质量 过载通常在色谱柱的人口处发生，在样品沿色谱柱向下流动过程中，由于流动 相在色谱柱中对样品的稀释效应， 质量过载情况会逐步减弱.大入口锥型柱由 于柱子入口处截面积较大，在柱容积相同的条件下，对样品的负载能力大于圆 柱型柱，在相同的进样量时，柱效损失较小。
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2 色谱柱填料 与固定相
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二 色谱柱填料与固定相
2.1 柱填料特性 2.2 硅胶微粒 2.3 多孔聚合物 2.4 键合硅胶 2.5 新型HPLC固定相
2.5.1 高稳定性化学键合硅胶固定相 2.5.2 有机-无机杂化基质固定相
综合考虑柱效、反压和寿命等方面因素，目前约5μm粒径固定相在分析 型HPLC中应用最为广泛，1.5 ～ 3μm左右的多孔或无孔微粒在快速分离中 显示出较为明显的优势。粒度分布范围越窄，填充色谱柱床的稳定性越好、 柱效越高，同时压力降最小，一般要求粒度分布范围不超过平均值的± 50 ％。
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色谱柱的类型 1.1
1.2
一般色谱柱的结构
1.3
一般制备柱的结构
1.4
液相色谱锥形柱与锥尾柱
径向色谱柱 1.5
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1.1 色谱柱的类型
• 按照分离规模及色谱 柱的几何参数可以分为： 制备柱、分析柱、微型 柱等。 • 按照色谱柱中流动相 的流向不同可分为：纵 向柱、径向柱、锥形柱 等，通常在无特殊说明 的情况下所说的色谱柱 皆指纵向柱，径向柱和 锥形柱一般在制备色谱 中应用。
柱型
制备柱 制备柱 制备柱 半制备柱 常规柱 细内径柱
微柱 毛细管柱
纳米柱
柱内径 （mm）
101.6 50.8 25.4
9 4.6 2.1 0.8～1.0 0.1～0.5 ≤0.5
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流动相流速
960ml/min 240ml/min 61ml/min 11ml/min 0.5～2.0ml/min 0.2～0.4ml/min 25～60μl/min 1～15μl/min ≤1μl/min
高效液相色谱柱
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目录
CONTENT
第一章
第二章
色谱柱的结 色谱柱填料 构与特征 与固定相
Hale Waihona Puke Baidu第三章
第四章
色谱柱的装 填、性能指
标
色谱柱常见 问题分析
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1 色谱柱的结 构与特征
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一 色谱柱的结构与特征
筛板是色谱柱中非常重要的部分，它的主要作用是封闭色谱柱的两头， 防止填料微粒流失，一般是用具有特定粒度的不锈钢或者镍粉末在模型中烧结 而成，颗粒间隙即为筛板的孔，筛孔应小于填料的直径，一般5 μm和3 μm的 微粒分别用2 μm和0.45 μm孔径的筛板。
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1.3 一般制备柱的结构