中低壓液相色譜柱,適配中低壓色譜系統,一般工作壓力范圍在0.1至5MPa之間,區別于高壓HPLC色譜柱,無需耐受超高壓強,多用于制備分離、樣品前處理、生物大分子分離以及常規樣品的快速純化。
固定相基質選擇豐富,常見瓊脂糖、葡聚糖、硅膠、聚合物樹脂等。瓊脂糖、葡聚糖這類軟基質填料孔隙大,適合蛋白、多糖、核酸等生物大分子分離,載量高,但機械強度偏弱,流速不能過高,壓力上升過快容易造成填料壓縮塌陷。硬質聚合物樹脂或者大顆粒硅膠填料,機械穩定性更好,耐壓能力更強,流速可調范圍更大,適合天然產物、抗生素、食品提取物等小分子樣品的純化。
填料顆粒粒徑偏大,通常在30μm至300μm區間。大顆粒填料柱床通透性好,流動相流過時阻力低,在較高流速下壓力不會快速升高,可實現大體積樣品快速處理。但相比分析型高壓色譜柱,粒徑大會降低理論塔板數,分離分辨率相對偏低,更適合粗分、富集與制備純化,不用于微量樣品高分辨率定性定量分析。
色譜柱尺寸規格靈活,有小型分析預裝柱,也有大口徑大容量制備柱。柱體積跨度大,能夠滿足實驗室小試純化,也可放大到中試規模。大口徑制備柱單次上樣量大,適合從粗提取液中分離目標物質,實現樣品規模化富集。
適用分離模式多樣,可搭載離子交換、凝膠過濾、疏水作用、反相、正相、親和層析等多種分離機理。生物領域常使用凝膠過濾柱脫鹽,離子交換柱分離蛋白組分;天然產物行業多用反相樹脂柱對植物提取物進行粗分離。
使用成本更低,填料與柱管造價低于高壓分析色譜柱,部分空柱可以自行裝填填料,重復裝柱使用,有效降低批量純化的耗材成本。
操作條件更溫和,對設備要求簡單,不需要高壓輸液泵,普通蠕動泵、低壓恒流泵即可驅動流動相,系統配件耐壓要求低。流動相選擇限制少,可使用含水比例高的緩沖體系,部分填料耐受酸堿環境,清洗再生簡單,方便去除強吸附雜質。
存在一定局限性,分離分辨率不如高壓液相色譜柱,難以分離結構非常相近的物質;軟基質填料在流速突變、壓力驟增時易壓縮變形,造成柱效下降、柱壓不可逆升高,使用時需要嚴格控制流速,禁止突然升壓。
應用場景主要集中在實驗室樣品純化、生物樣品脫鹽、蛋白分離提純、中藥/天然產物粗提物分段富集,以及工藝開發階段的分離條件摸索。