菲羅門色譜柱可分為填充柱和開管柱兩大類。
多為金屬或玻璃制作。有直管形、盤管形、U形管等形狀。液相色譜通常均采用填充柱。
菲羅門色譜柱的分離效果取決于所選擇的固定相,以及色譜柱的制備和操作條件。
菲羅門色譜是一種分離分析手段,分離是核心,因此擔負分離作用的色譜柱是色譜系統的心臟。
對菲羅門色譜柱的要求是柱效高、選擇性好,分析速度快等。
市售的用于HPLC的各種微粒填料如多孔硅膠以及以硅膠為基質的鍵合相、氧化鋁、有機聚合物微球(包括離子交換樹脂)、多孔碳等,其粒度一般為3,5,7,10μm等,柱效理論值可達5~16萬/米。
對于一般的分析只需5000塔板數的柱效;對于同系物分析,只要500即可;對于較難分離物質對則可采用高達2萬的柱子,因此一般10~30cm左右的柱長就能滿足復雜混合物分析的需要。
柱效受柱內外因素影響,為使色譜柱達到最佳效率,除柱外死體積要小外,還要有合理的柱結構(盡可能減少填充床以外的死體積)及裝填技術。
即使最好的裝填技術,在柱中心部位和沿管壁部位的填充情況總是不一樣的,靠近管壁的部位比較疏松,易產生溝流,流速較快,影響沖洗劑的流形,使譜帶加寬,這就是管壁效應。
這種管壁區大約是從管壁向內算起30倍粒徑的厚度。
在一般的液相色譜系統中,柱外效應對柱效的影響遠遠大于管壁效應。
在選擇菲羅門液相色譜柱之前,先多了解自己的樣品和雜質,他們的類型結構、極性、酸堿性、分子量大小等等。
1、樣品是極性的且弱酸性的;就可以選擇C18在100%酸性水溶液條件下檢測,即要選擇承受100%純水且對極性化合物保留很好的色譜柱。
2、如果樣品極性太強,或酸性太強;可以選擇CN,NH2,或硅膠柱,HILIC(親水色譜),也有使用C18+強陰離子對試劑或強陰離子交換色譜柱(缺點是離子對試劑平衡時間長,對流動相pH要求比較精密,否則很難重復實驗,另外離子對試劑很難洗下來,基本上用了離子對的色譜柱就不能再用于其它實驗)
3、若樣品是堿性的;可選擇高純硅膠柱(高純硅膠缺少金屬雜質,且硅膠端基封尾)或一些經過修飾的C18柱(如極性嵌入技術或堿去活技術等),他們都會減少堿性化合物的拖尾,一般會選擇中性或偏堿的條件下做,因為這樣可增加堿性樣品的保留。
4、如果堿性化合物的極性太強,或堿性太強;可以選擇寬pH的C18色譜柱在高pH值檢測(優點是方法開發簡單,缺點是目前實現這一技術的色譜柱品牌比較少,價格也高)或者選用HILIC色譜柱(硅膠柱在反相條件下使用,這也是很經典的檢測堿性樣品的方法)選擇強離子交換柱(缺點是不能用來分析其它樣品,對流動相pH要求比較精密,否則很難重復實驗)也有使用C18+強陰離子對試劑或強陰離子交換色譜柱。