快速液相色谱柱的分离原理基于样品中各组分在固定相与流动相之间分配行为的差异。当流动相携带样品通过色谱柱时,不同组分因极性、分子大小、电荷等性质的差异,与固定相的吸附、分配、离子交换等作用力不同,导致它们在色谱柱中的迁移速度产生差异。分配系数较大的组分在固定相中停留时间较长,流出较慢;反之,分配系数较小的组分流出较快。这种差异使得各组分按顺序流出色谱柱,从而实现分离。
快速液相色谱柱可根据填料基质、分离模式及用途进行分类,常见类型包括:
反相色谱柱:
填料:以硅胶为基础,表面键合有极性相对较弱的官能团(如C18、C8等)。
特点:流动相极性较强(如水、缓冲液与甲醇、乙腈的混合物),样品流出顺序与极性相反,极性强的组分先流出,极性弱的组分后流出。
应用:广泛应用于药物分析、环境监测、食品检测等领域。
正相色谱柱:
填料:硅胶或其他具有极性官能团的键合相填料(如胺基团、氰基团等)。
特点:流动相极性相对比固定相低(如正己烷、氯仿等),样品流出顺序与极性相同,极性强的组分后流出,极性弱的组分先流出。
应用:适用于分离极性差异较大的化合物。
离子交换色谱柱:
填料:磺化交联强阴/阳离子键合硅胶。
特点:根据样品中离子的电荷性质进行分离,强阴离子交换色谱柱(SAX)用于分离阴离子,强阳离子交换色谱柱(SCX)用于分离阳离子。
应用:在生物化学、药物分析等领域有广泛应用。
聚合物基质色谱柱:
填料:聚苯乙烯-二乙烯基苯或聚甲基丙酸酯等。
特点:可在pH值为1~14的范围内使用,对蛋白质等大分子物质的分离非常有效。但柱效相对较低,且流动相变化时可能出现膨胀或收缩。
应用:主要用于分离大分子物质,如蛋白质、多肽等。