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浅谈C18色谱柱参数

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2023/08/03

食品添加剂

C18反相色谱柱是我们在做液相色谱分析时最常使用的一种色谱柱，了解它的技术参数特点能避免我们在日常使用中对色谱柱造成不必要的损害，同时在方法开发时也能更加灵活的选择不同类型的C18色谱柱。
1、填料
目前市面上的C18柱填料主要为高纯硅胶颗粒与杂化硅胶颗粒，硅胶颗粒的纯度越高，所含的金属杂质就约低。金属杂质会增强硅醇基的酸性，使其更容易与碱性化合物发生离子相互作用，进而导致碱性化合物的色谱峰拖尾。硅胶颗粒会在高PH条件下溶解，因此硅胶填料的色谱柱无法在碱性条件下使用，同时硅胶颗粒也无法耐受100%的水相。杂化处理后的硅胶颗粒有效缓解了耐碱性差的问题，使得色谱柱获得更宽的PH耐受范围。
2、键合相
键合相的种类决定了色谱柱的分离机理是正相、反相还是HILIC，C18键合相就是我们常见的反相非极性键合相。能保留极性弱的化合物，一般情况下，极性越强，C18柱对其保留约弱。
3、键合方式
指的是键合相与填料基质的结合方式，以常规的硅胶填料为例，C18键合相可以通过单键键合、双键键合、三建键合三种方式与硅胶填料颗粒表面的硅羟基结合。但是硅胶颗粒与C18键合相会在酸性条件下发生水解，也就是我们常说的键合相流失，这会直接减弱C18色谱柱的保留能力。不同的键合方式将获得不同的耐受能力，三建>双键>单键。
4、封端
在C18键合过程中，硅胶颗粒表面的硅醇基无法全部被C18基团取代，残留的硅醇基会与碱性化合物发生离子相互作用，使得碱性化合物在C18色谱柱中的保留行为不在受疏水作用主导，从而引发碱性化合物拖尾现象。各色谱柱生产商通过体积比C18长链小的基团与残留的硅醇基反应，以减少裸露的硅醇基，这一过程称为色谱柱封端。封端较之于为封端的色谱柱能有效改善碱性化合物的拖尾问题。
5、粒径
粒径是衡量色谱柱填料颗粒大小的参数。色谱柱填料颗粒越小则理论塔板高度越低。相较常规 3.5μm颗粒色谱柱,1.7μm颗粒色谱柱分离度可分别提高40% ，大幅提高分析效率。粒径越小，相同条件下的反压也越高。
6、孔径
硅胶填料颗粒表面分布着许多小孔，C18链主要是键合在这些小孔内，孔径则是衡量小孔大小。当分析大分子量的化合物时，就需要考虑孔径大小，确保化合物可以进入硅胶表面的小孔，进而得以保留。
7、碳载量
碳载量的大小表示C18键合相的数量，碳载量约高，代表C18键合相的数量越多，色谱柱的保留能力也越强。

总结：
填料颗粒决定了色谱柱的PH耐受范围、水相耐受能力，碳载量的大小标志着含碳固定相的数量同时也能反应色谱柱保留能力的强弱。通过选择不同种类的键合相，可以得到截然不同的保留行为，键合方式决定固定相的牢固程度。系统反压受色谱柱粒径影响最为明显，小粒径柱获得高柱效的同时也会带来高柱压，系统的耐压能力也需要充分考量。填料颗粒表面基本被小孔全部覆盖，孔径越小代表拥有越大的表面积，色谱柱的样品载量也会相应增大。但也不是孔径越小越好，需要考虑分析物的空间尺寸，避免孔径过小无法容纳分析物导致无保留的情况。
色谱柱是我们做液相分析的重要工具，希望这篇分享能对大家今后的工作有所帮助，有错误的地方还请指正。

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了解——C18反相色谱柱的内容。

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