C18 色谱柱全面解析：从原理、活化到日常维护！

摘要：C18 色谱柱作为反相高效液相色谱(RP-HPLC)中应用最广泛的工具，其性能直接决定了分离效果与实验成本。下面恒谱生将从 C18 色谱柱的基本原理出发，深入讲解其活化、使用与维护的关键步骤，帮助您全面掌握其核心技术，延长色谱柱寿命，提升实验效率。

1. C18 色谱柱的核心原理与分类

C18 色谱柱，全称十八烷基硅烷键合硅胶色谱柱，是通过将十八烷基硅烷(C18)官能团化学键合到多孔硅胶微球表面而制成。其核心优势在于：

高疏水性：长链的 C18 基团提供了强大的疏水相互作用，能有效保留和分离各种非极性至中等极性的有机化合物。

通用性强：适用于分离小分子药物、农药残留、食品添加剂、多肽等多种化合物，是分析实验室的 “多面手”。

根据不同的应用场景，C18 色谱柱主要分为以下几类：

常规 C18 柱：pH 适用范围通常为 2-8.是最基础、最常用的类型。

宽 pH 耐受 C18 柱：通过特殊的键合与封端技术，将 pH 适用范围扩展至 1-14.适用于分析强酸性或强碱性化合物。

耐 100% 水相 C18 柱（AQ 柱）：专为水溶性化合物设计，即使在 100% 水相流动相条件下，也能有效避免填料发生疏水塌陷，保证分离稳定性。

2. 新柱活化

正确的活化是确保 C18 色谱柱发挥最佳性能、延长使用寿命的关键。

为何需要活化？色谱柱在运输和储存过程中，填料可能会部分干涸，且柱内可能残留生产过程中的杂质。活化的目的就是让填料充分润湿、C18 碳链完全舒展，并冲洗掉杂质。

活化前准备

阅读说明书：了解色谱柱的保存液、最高耐压、pH 范围和禁用溶剂。

计算柱体积：活化通常需要冲洗 20 倍柱体积(CV)的溶剂。

计算公式：柱体积 (mL) = π × (柱内径 cm / 2)² × 柱长度 cm × 0.6

常见规格：例如，4.6mm * 250mm 的色谱柱，其柱体积约为 2.0 mL。

活化步骤（以 4.6mm * 250mm 柱为例）

置换保存液：若保存液为 85% 乙腈 / 水，先用 10 倍柱体积的纯甲醇或乙腈以 1.0 mL/min 的流速冲洗，彻底置换出水相。

深度活化：继续用纯甲醇或乙腈以 1.0 mL/min 的流速冲洗 10-20 倍柱体积。为方便操作，可设置梯度程序过夜冲洗。

注意：长时间未使用(如超过一个月)的色谱柱，再次使用前也需进行活化。

3. 压力监控

色谱柱压力是反映其状态最直观的指标。

建立压力基线启用新柱时，务必记录在常用流动相(如纯甲醇、50% 甲醇 / 水)下的初始压力。这是色谱柱 “健康” 状态的基准值。

压力升高的核心原因：盐析盐析是指高浓度的缓冲盐(通常 > 20mmol/L)在遇到高比例有机相时，因溶解度降低而析出结晶，堵塞管路和色谱柱。

高发场景：

使用四元低压梯度系统时，在比例阀处混合。

色谱柱保存液为纯有机相，直接接入含盐流动相。

二元高压梯度系统，实验结束后未冲洗直接关机。

环境温度过低。

4. 日常维护与保存

防止盐析：实验开始前和结束后，都必须用10%-20% 的甲醇 / 水或乙腈 / 水冲洗 10 倍柱体积以上，再进行下一步操作。

保护柱头：

保护柱：加装在分析柱前，有效拦截样品和流动相中的颗粒杂质，是保护昂贵分析柱的首选。

柱前过滤器：成本较低，主要用于过滤颗粒，但无法防止化学污染。

正确保存：

短期（每日）：用纯甲醇或乙腈封柱。

长期（一月以上）：用 90% 甲醇 / 水或 90% 乙腈 / 水封柱，取下色谱柱，两端拧紧堵头，避光保存。