一 根据样品特性选择固定相
沸点差异大的样品
若组分沸点范围宽(如轻质溶剂与高沸点化合物混合),优先选用非极性或弱极性柱(如DB-1、HP-5),此类柱以100%二甲基聚硅氧烷为固定液,利用沸点差异实现分离。
通用选择:DB-5(5%苯基甲基聚硅氧烷)适用性广,可作为初筛柱型。
极性差异大的样品
含醇、酸、酯等极性物质时,需用极性柱(如HP-INNOWAX、DB-WAX),固定液为聚乙二醇(PEG),增强极性相互作用。
改性极性柱(如DB-FFAP)含硝基对苯二甲酸,专用于酸性/极性化合物分离。
特殊样品需求
永久性气体(O₂、N₂、CH₄):选5A分子筛填充柱,但需严格防水和CO₂6;或改用Porapak Q柱分离C1-C12烃类(不分离O₂/N₂)。
手性异构体:需手性柱(固定相含环糊精衍生物)。
异构体或烯烃:氧化铝柱对C5-C10烯烃异构体选择性佳。
二、色谱柱物理参数优化
柱长
常规分析:25-30m柱长兼顾分离效率与时间,适用多数样品。
快速筛查:10-15m短柱适合简单样品或高通量实验室。
复杂组分:50-60m长柱提升分离度,但延长分析时间。
内径
高柱效需求:0.15-0.25mm细径柱适用GC/MS系统,柱效高但柱容量低。
大体积进样:0.32-0.53mm粗径柱适配吹扫-捕集/顶空进样,降低柱压并提高容量。
液膜厚度
挥发性物质(气体、轻溶剂):选厚液膜(1.5-5.0μm)增强保留。
高分子量化合物(固醇、甘油三酯):薄液膜(0.1-0.25μm)缩短保留时间并减少柱流失。
三、操作条件与配套优化
温度控制
初始温度:低于样品最低沸点,确保早流出峰分离。
程序升温:多组分样品需设多阶升温速率(如5-20°C/min),平衡分离度与时间。
温度上限:避免超过固定相耐受温度(如DB-5上限320°C),否则固定液流失损柱。
载气流速与进样方式
流速:常规内径柱(0.32mm)载气流速1-3mL/min;质谱系统需兼顾真空泵抽气能力。
进样模式:痕量分析用不分流进样;高浓度样品用分流进样(分流比影响定量精度)。
四、实操注意事项
柱老化:新柱需阶梯升温老化(低于最高温20-30°C),去除残留溶剂。
柱维护:5A分子筛柱禁用CO₂或水,污染后可通过高温烘烤再生(确认无热敏感物质)。
分离度提升:若分离不佳,优先优化柱温与流速,其次更换固定相或增加柱长。
总结:初选可尝试DB-5(30m×0.32mm×0.25μm)进行方法开发,再依据分离效果调整固定相或参数。特殊样品(如气体、手性物)需匹配专用柱型,并严格控制温湿度条件。