一、柱效的影響因素

填料性質

粒徑均勻、顆粒分散良好、球形度高

孔徑分布均勻、載體表面化學穩(wěn)定

純度高，無雜質

裝填密度及均勻性

柱內填料必須分布均勻，避免分層、孔洞、沉降區(qū)

填料密度適中，既不太緊致（易造成背壓高、流速低），也不太疏松（導致分散現(xiàn)象）

柱床完整性

柱頭、柱尾無死體積區(qū)或空隙，否則樣品分布不均，峰型變差

柱芯部與邊緣填充一致

裝柱工藝及參數(shù)

裝填壓力、流體動力學控制，避免填料團聚或壓潰

溫度控制，有些填料對此很敏感

二、高柱效色譜柱裝填的關鍵技術

1. 配備優(yōu)質填料

選擇高性能、純度好、粒徑均勻的色譜填料（如球形硅膠、殼層顆粒、聚合物微球等）。

2. 合理裝柱溶劑體系

使填料穩(wěn)定分散，通常用極性溶劑（如甲醇、水、乙腈等）與緩沖鹽適當混合，避免因填料團聚、干粉堆積產(chǎn)生空隙。

3. 高壓濕法裝填（適用于 HPLC 小粒徑色譜柱）

將填料均勻懸浮于裝柱液中

將混合懸液注入柱管（不銹鋼/PEEK）

利用高壓泵（一般為 200-600 bar）、在下端保留一定流速均勻驅動，使填料緩慢、緊密、均勻地堆積于柱管中

裝完后低速沖洗，去除軟填料及表層松散部分

4. 柱頭/柱尾保護

使用合適的柱頭（frits，孔徑小于填料粒徑）防止填料流失

柱體密封，避免液體泄露和空氣侵入

5. 裝填后柱效測試與優(yōu)化

完成裝填后用樣品或標準物質測試柱效（理論塔板數(shù)、峰寬、分辨率）

若不理想可調整裝填壓力、流速等重復裝填，直至性能達標

可通過測試甲苯、苯酚等標準物的理論塔板數(shù)評價最終結果

三、典型操作流程（HPLC柱舉例）

柱管預處理：除油、干燥、檢查端面；

裝柱液準備：將填料加裝柱溶劑調成均勻懸浮液；

柱管固定于裝柱機，將懸浮液注入柱管；

接通高壓系統(tǒng)，穩(wěn)步加壓至預定壓力（如400 bar），維持一段時間，保證填料堆積致密；

裝完后柱頭、柱尾加保護塞，緩慢沖洗柱體，移除松散填料及未成型區(qū)；

測試：用標準樣品上機，測柱效，若低則調整工藝重新裝填；合格即記錄結果并密封保存。

四、常見問題與解決方案

柱頭有死體積/空隙，峰拖尾：裝柱后需仔細沖洗并使用合適密度保護塞。

填料團聚造成分層、峰型異常：需用超聲處理填料懸液，選用最佳裝柱溶劑。

填料質地差，雜質多，柱效低：一定要選正品填料，切勿湊合。

裝柱壓力過高造成填料壓潰、堵塞：控制壓力表，嚴格按規(guī)程操作。

五、其它高端技術補充

商業(yè)超高效色譜柱（如殼層顆粒柱、UPLC柱）采用超高壓力、自動化填充和柱體惰性處理等技術，柱效可高達10萬甚至幾十萬塔板數(shù)。

若分析蛋白與大分子，建議用專用填料及優(yōu)化緩沖體系。