固相萃取柱（英文, 簡(jiǎn)稱SPE column，或Solid Phase extraction Cartridges，簡(jiǎn)稱SPE cartridges）是從層析柱發(fā)展而來(lái)的一種用于萃取、分離、濃縮的樣品前處理裝置。固相萃取柱的容量是指固相萃取柱填料的吸附量。對(duì)于以硅膠為基質(zhì)的固相萃取柱，其容量一般在1~5 mg/100 mg，也就是柱容量是填料質(zhì)量的1%~5%。

　　色譜是一種分離分析手段，分離是核心，因此擔(dān)負(fù)分離作用的色譜柱是色譜系統(tǒng)的心臟。色譜柱可分為填充柱和開(kāi)管柱兩大類。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。

　　兩者本質(zhì)上是不同的東西，固相萃取柱是用來(lái)做固相萃取用的，主要作用是過(guò)濾和富集樣品，而液相色譜柱是液相色譜上使用的，用來(lái)分析樣品的。

　　色譜柱的選擇原則

　　高效液相色譜分析中，色譜柱的選擇直接影響了分離效果的好壞，選擇合適的色譜柱可以縮短方法開(kāi)發(fā)所需的時(shí)間，并且使方法更具穩(wěn)定性。

　　現(xiàn)在商品化的液相色譜柱琳瑯滿目，根據(jù)色譜柱的參數(shù)可以給我們提供一個(gè)初步的選擇，但由于各個(gè)儀器廠商的填料技術(shù)和鍵合技術(shù)都有差異。即使都是C18柱，不同品牌、同一品牌不同系列都有不同的功能，有能耐受低pH值的、有耐高溫的、有適合堿性樣品的等等。

　　要做合適的選擇，必須對(duì)此有一定的認(rèn)識(shí)和了解。

　　原則一：看物理性質(zhì)

　　柱長(zhǎng)，內(nèi)徑，如250*4.6mm。一般柱長(zhǎng)在2—250mm，柱越長(zhǎng)，分離度越高，但柱壓更高，分離所需時(shí)間更長(zhǎng)；但分離度與理論塔板數(shù)的平方根成正比，所以一昧增加柱長(zhǎng)并不是最you效的分離手段，一般情況下，150mm、5um的填料可以提供足夠的塔板數(shù)。

　　粒徑，影響色譜分離度。粒徑越小，分離越快，柱效越高，但柱壓力越高，柱容易被污染，導(dǎo)致柱壽命降低。常見(jiàn)分析柱通常使用5um填料，復(fù)雜的多組分樣品分離一般使用3.5um粒徑，更大內(nèi)徑的制備色譜柱通常使用更大的粒徑。如果固定相選擇是正確，但是分離度不夠，那么選用更小的粒度的填料是很有用的。3.5um填料填充柱的柱效比相同條件下的5um填料的柱效提高近30%；然而，3.5um的色譜柱的背壓卻是5um的2倍，因此如何選擇填料粒徑需要根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況而定。

　　孔徑，60A，100A，120A，300A等?？讖叫?，則含孔率高，比表面積大，載碳量高；色譜柱填料孔徑大小需和分子大小相匹配，保證分子自由進(jìn)出填料孔并與孔內(nèi)表面的鍵合相進(jìn)行分離分配，通常要求孔徑直徑是分子直徑的3倍以上，一般小分子使用80—120A，大分子使用300A。

　　顆粒形狀，一般有球形和不規(guī)則形，當(dāng)使用黏度較大的流動(dòng)相時(shí)，球形顆?？梢越档椭鶋?，延長(zhǎng)色譜柱壽命。

　　比表面積，指的是每克填料的表面積，如180m2/g—350m2/g，與粒度和含孔率有關(guān)；比表面積大，會(huì)增加樣品與鍵合相之間的反應(yīng)，增加保留和分離度；比表面積小則可以縮短分析時(shí)間和平衡時(shí)間，并不是比表面積大或者小就更好，需要選擇合適的比表面積。

　　原則二：看化學(xué)性質(zhì)

　　硅膠基質(zhì)：最tong用的基質(zhì)，強(qiáng)度大，化學(xué)修飾容易，但使用的pH值范圍有限(一般為2—8，特殊修飾的可以達(dá)到1—12)。

　　聚合物基質(zhì)：多為聚苯乙烯—二乙烯基苯或聚甲基丙烯酸脂，化學(xué)穩(wěn)定，應(yīng)用pH范圍寬，具有更強(qiáng)的疏水性，對(duì)蛋白質(zhì)等樣品分離效果較好；但強(qiáng)度較小，有機(jī)溶劑可能導(dǎo)致聚合物溶脹而受損，批次重復(fù)性較差，商品化色譜柱不多，一般價(jià)格較貴。

　　載碳量：基質(zhì)表面鍵合相的比例，載碳量高，則保留增加，適合分析非極性化合物。

　　鍵合相：鍵合試劑不同，對(duì)化合物的選擇性不同，一般長(zhǎng)鏈的烷基鍵合相(C18 、C8)比短鏈的(C4、 C3)穩(wěn)定；非極性的鍵合相比極性的鍵合相(-NH2)穩(wěn)定。

　　封端：用短鏈將裸露的硅羥基鍵合后封閉起來(lái)，以減少殘留的硅醇基，減輕待測(cè)組分與酸性硅羥基反應(yīng)而引起的色譜峰拖尾現(xiàn)象。尤其對(duì)于極性樣品而言，未封端處理的色譜柱分離效果較差。

　　原則三：看正相、反相色譜

　　目前市場(chǎng)上主要以反相色譜為主，約占80%的比例。

　　在了解了色譜柱的基本知識(shí)后，色譜柱的選擇也就迎刃而解了

　　原則四：根據(jù)柱長(zhǎng)及內(nèi)徑選擇

　　長(zhǎng)度的選擇：柱越長(zhǎng)，總柱效越高(n值越大)，柱越長(zhǎng)，分析時(shí)間也越長(zhǎng)。250—300mm是最pu遍的柱長(zhǎng)，實(shí)驗(yàn)室一半以上的工作都是采用此規(guī)格柱子，一般用來(lái)分離l0到50個(gè)組份的中等至復(fù)雜混合物；500—600mm，要求較高分辨率的應(yīng)用，—般用來(lái)分離大于50個(gè)組份或包含有難分離物質(zhì)的復(fù)雜樣品程序升溫分析。

　　內(nèi)徑：柱效率與柱半徑平方成反比，內(nèi)徑越小柱效越高，但內(nèi)徑越大，柱容量也增加，允許進(jìn)樣量就越多。當(dāng)進(jìn)樣量超過(guò)柱容量時(shí)，則因柱內(nèi)每塊理論板內(nèi)不能建立真正的平衡，將會(huì)導(dǎo)致色譜蜂畸變，柱分辨率降低，重現(xiàn)性不好。因此對(duì)于復(fù)雜樣品需要精確分離，必須使用小內(nèi)徑柱子。另一方面若樣品中存在具有很不相同濃度組份化合物，為了增加樣品容量就必須使用內(nèi)徑大的柱子，目前實(shí)驗(yàn)室使用最常見(jiàn)的柱子內(nèi)徑一般是4.6mm。

　　一般選擇原則：分析大分子量化合物選擇大孔徑色譜柱；對(duì)于高pH值或者堿性化合物需要選擇高封端或者特殊封端的色譜柱，以改善峰形，延長(zhǎng)色譜柱使用壽命等。