HPLC 中如何在选择合适的色谱柱尺寸

液相色谱理论发展简介

色谱的分离原理是：当溶解在流动相中的组分通过固定相时，它们会与固定相发生相互作用（吸附、分布、离子吸引、排斥、亲和）。大小和强度不同，在固定相中的停留时间也不同，所以从固定相中陆续流出。也称为色谱和断层扫描。

1906 年，俄罗斯植物学家 Tswett 在研究植物色素与碳酸钙的分离时，首先发现了色谱法。色谱法以它命名。后来在此基础上又发展了纸色谱、薄层色谱、气相色谱和液相色谱。

液相色谱的初始阶段是使用大口径玻璃柱在常温常压下以液位差输送流动相。这种方法称为经典液相色谱法。这种方法柱效低，时间长（往往几个小时）。高效液相色谱（High performance Liquid Chromatography，HPLC）是在经典液相色谱的基础上发展起来的，在1960年代后期，气相色谱理论被引入并得到迅速发展。它与经典液相色谱的区别在于填料颗粒小而均匀。小颗粒具有高柱效但会产生高阻力。输送流动相需要高压，故又称高压液相色谱（HPLC）。由于分析速度快，它也被称为高速液相色谱（HSLP）。也称为现代液相色谱。

HPLC液相色谱柱采用特殊的键合工艺，双重密封，键合密度高，碳含量高，疏水性高（低极性），适用于各种非极性化合物的分析，在酸或碱中均有良好的分离效果在流动相下。

HPLC液相色谱柱尺寸选择

色谱柱越长，组分保留越强，运行时间越长，柱效越高，分离效果越好。在实际工作中，要综合测量运行时间和柱效，选择合适长度的色谱柱。例如，含量测定和溶出度测试对分离的要求较低。可以使用较短的色谱柱以减少运行时间；对于有关物质，一般选择较长的色谱柱，以提高分离效果。

小内径色谱柱灵敏度更高，峰形更窄，但上样量更小。如果上样量满足要求，则需要更高更尖的峰以提高灵敏度，可选择更小的内径。但是，如果进样量超过色谱柱装载量，色谱峰将大大展宽。因此，应在灵敏度和上样量之间进行综合衡量。

色谱柱粒径如何影响色谱分离？

小粒径色谱柱具有更好的分离度和更高的色谱柱压力。如果 5μm 色谱柱的分离度稍显不足，则相同型号的 3μm 色谱柱的分离度通常会提供令人满意的选择性。

如果您选择较小尺寸的色谱柱，您应该测量柱外死体积对柱效的影响。柱外死体积包括连接管路、进样体积以及色谱柱接头与色谱柱接头之间的间隙。因此，一般超高效液相使用的色谱柱不适用于常规液相仪器。小尺寸色谱柱使用同品牌仪器，以减少连接处间隙引入的死体积。Hawach提供3μm、5μm粒径的HPLC柱，如CN HPLC柱、NH2 HPLC柱和SCX HPLC柱。