樣本進入流路後,移動相會將樣本帶到管柱,並於此發生分離。

層析管柱可在環境空氣中運作,但通常為恆溫並安裝在有溫控的管柱隔間內運作。 適當的管柱溫度控制對於保持滯留時間精準度、選擇性和分離效率至關重要。

應記住的通則是,當管柱溫度升高時,會降低分析物滯留,導致更快的分離。

HPLC 管柱如何運作
樣本混合物以不同速率在管柱上洗脫和分離的示意圖。

HPLC 管柱包含與支撐材料 (通常是多孔二氧化矽顆粒) 結合的固定相,以提供較大的表面積。固定相提供分離樣本成分的基底。

當移動相將樣本移動通過管柱時,固定相的化學組成決定樣本成份粘附或滯留在管柱上的親和力。因此,樣本成份會以不同的速率穿越管柱及洗脫。

例如,您可以觀察到含多種成分的混合物 (A),其呈現為管柱正面或頭部的灰色帶狀。

當移動相將混合物移動通過管柱時,紅色成分 (B) 滯留的強度超過紫色。因此,紫色和藍色成分在管柱中移動較快,也是從管柱中洗出的最初幾個條帶 (C)。綠、黃和紅色帶會滯留較久,並較晚洗出 (D)。

樣本的物理化學特性、固定相化學特性、移動相組成、流速和管柱溫度會決定成分穿過層析管柱的速率。有多種固定相化學特性與管柱規格 (例如長度、內徑與支撐顆粒大小) 供研究人員選擇。 

管柱類型

固定相

移動相

應用

逆相 (RP)

非極性,例如 C18 或苯基

水與極性有機溶劑的混合物

大部分 HPLC 分離都適用

正相 (NP)

極性,如未結合的二氧化矽

弱極性的有機溶劑混合物

非水溶性樣本和異構物

親水性交互作用 (HILIC)

極性,如二氧化矽或醯胺結合相

水與非極性有機溶劑的混合物

逆相液相層析難以滯留的高極性樣本

離子交換 (IEX)

可電離化學基

通常是鹽加緩衝液的水溶液

可離子化的樣本和大型生物分子

離子對

非極性逆相管柱

非極性條件加上離子配對試劑

逆相不易滯留的酸或鹼

掌性

掌性化學基,例如多醣或環糊精

分析物和 SP 依存,可以是 RP、NP、極性有機物等

鏡像異構物的分離/純化,例如外消旋藥物混合物

疏水性交互作用 (HIC)

非極性,短烷基鏈或苯基

高鹽緩衝液梯度,非變性條件

蛋白質,通常是抗體

大小排阻 (SEC)

惰性管柱,例如右旋糖酐聚合物

可與水性或有機移動相搭配使用

大型生物分子或合成聚合物

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常見問題

大多數常見的 HPLC 管柱由不銹鋼製成,並填充有通常經過修飾的多孔二氧化矽顆粒,例如,C18 鍵結是逆相 HPLC 中的常見類型。然而,HPLC 管柱硬體和填料種類繁多。

在開始新分析之前,請考慮分析物的物理和化學特性、分析模式,以及分析物與層析相表面的交互作用方式。

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