Tips！10分鐘了解液相色譜柱填裝技術！

　　目前大多數實驗室通過購買商品色譜柱來滿足分離/分析之需

　　液相色譜柱的填裝，一般需要有較高的技巧和熟練的技能。因此，有人甚至將“裝柱”看作是“藝術加技術”

　　但是只要掌握了一些基本的規律和方法，任何實驗室都可以填裝出具有較高柱性能的色譜柱

　　高壓勻漿法

　　將填料懸浮在適宜的勻漿液中制成勻漿，在其尚未沉降之前，使用氣動高壓泵 將其以很高的流速壓進柱中，便可制備出填充均勻的柱子。高壓勻漿法的設備，如圖所示。

　　裝柱機的核心是氣動高壓泵，若輸入1MPa壓強的壓縮空氣，則相同的壓力會傳遞至高壓端柱塞上，而高壓柱塞面積僅為低壓端的1/100，因而其輸出壓強亦提高至100MPa。由于氣動高壓泵很容易獲得高壓、高流速的輸液，故很適于柱子的填充之需。

　　在裝柱之前，先確定所用的柱型，以確定選用多大的勻漿罐體積。例如，常用的HPLC柱為φ4.6mm×250mm，其內腔體積約為4.2mL，約需3.5g填料。為保證填充的成功，需適當過量15%-20%為宜。如使用4g填料充填它，選擇固  -液比約為1:10，則勻漿罐體積以4mL為宜。若罐過大，則可在勻漿罐內裝入一個以惰性材料（如聚四氟乙烯或不銹鋼）制的襯套將其調整至所需體積。

　　將選用的柱子仔細用乙醇或丙酮清洗干凈，并以干凈的熱風吹干。如柱管內壁污染較重，也可以用表面活性劑及去離子水清洗，除去污垢。但應注意不要傷及內壁表面的光潔度，尤其不能造成軸向的劃痕。將清潔的柱管的一端裝配上帶濾板的柱頭，另一端則連接至勻漿罐上。

　　配制勾漿液是高壓勻漿法的重要一環，不同的填料應采用不同的勻漿液。例如，填充硅膠正相柱，可以使用1:1 的氯仿/甲醇；對于C18反相填料，可以使用適宜比例的正己烷氯仿混合溶劑。稱取所需重量的填料，將其置小燒杯中，按其重量的10 倍量（一般也可以按體積計，即10mL的勻漿液中加入1g 重的填料）加入勻漿液。搖動或攪拌均勻后，將其移至超聲波浴中，令填料粒子均勻而穩定地懸浮起來。超聲處理的時間不宜過長，一般應不超過2-3min，過長則可能造成顆粒的破碎。

　　將準備好的勾漿液立即倒入勻漿罐中，裝滿后，將勻漿罐蓋好、旋緊，再以針筒抽取一定量的勻漿液，從蓋子上的連接孔中插入勻漿罐內部并加注勻漿液至從連接孔中溢出為止。這一操作的目的是排除勻漿罐中的空氣泡，空氣泡的存在會妨礙向系統中迅速地施加壓力。抽出注射針并將罐與氣動放大泵的出液管路相連。確認連接正確且牢固后，開啟氣動高壓泵，將洗脫液（正相時可以使用氯仿，反相時可使用甲醇）高速壓入罐內。

　　以常見的5μm多孔硅膠填料為例，填裝壓力為50MPa左右（細孔硅膠可至70MPa）。這里使用的是瞬間升壓的方式，也有文獻報道使用程序加壓。加壓時，勻漿液中的填料滯留于柱尾的濾板上而勻漿液則被排除于柱外。開始時，排出的勻漿液因含部分氣體，釋壓后會逸出而使液體渾濁。待全部勻漿液被排出后，因頂替液黏度較少而流速亦稍加大，且排出液有明顯的外觀上的變化。此時，可以稍稍降低填充壓力，例如，降至約35MPa，并維持30-40min，然后，在約30min, 內逐步將壓力降至常壓。降至常壓后，宜靜置一段時間，以讓柱床內的壓力平衡。拆下已填裝好的柱子并裝配上帶有篩板（濾網）的柱頭，即已完成柱子的填裝。

　　實驗和理論研究均指出，以上述下流式勻漿法難以填裝成長柱子，其原因是，隨著已填充柱床的增高，對流體的阻力亦逐漸增加，使在一定壓力下通過柱床的流速降低，亦即柱床的增長速度變慢，在這一過程中，填料顆粒的沉降亦在進行，導致所填充柱床的緊密性和均勻性降低。為保證達到一定柱效，一次填充的單柱長度不宜過大。

　　為制取更長的柱子，可以使用上行法。曾有報道，使用3μm 填料，以上行法可以制備長達1m 的柱子，且其柱效與短柱子相類似。上行法中使用的勻漿液濃度比下行法要小一些，速度也慢一些，因此所填充的柱床相對較均勻。近年來，由于微柱色譜和毛細管電色譜的發展，需要填微色譜柱乃至毛細管色譜柱，而上行法則可以用作為微柱的填充方法之一。

　　對于高效柱、特別是現在流行的以2-10μm細柱徑填料填裝的高效分析柱，則必須使用濕法，即勻漿法裝柱。隨著粒徑的減小，靜電作用和表面能的加大，粒子間傾向于聚集和“粘結”，若以干法填裝，它們會粘附在連接管及柱壁上，也會因強烈的靜電作用彼此排斥，因而難以填裝出均勻而緊密的柱床。這樣，必須改以濕法裝填，填料懸浮于適宜的液體中消除上述不良作用。

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