超实用干货（一) | 如何选择合适的C18色谱柱？
2024-09-10907
《中国药典》中涉及使用液相色谱法进行检测的品种，以十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂的色谱柱应用最为广泛。
十八烷基硅烷（常被称为ODS 或C18）是最早的键合固定相之一，C18是具有烷基链的硅烷化剂与硅胶表面的硅醇基反应制得的键合相。因为使用了共价键和的方式将烷基链紧紧固定在硅胶表面，所以烷基链不会被流动相冲洗掉，作为色谱固定相稳定发挥作用。
然而多数情况《中国药典》仅指明色谱柱的填料为十八烷基硅烷键合硅胶，却没有明确的规格信息。C18色谱柱因键合方式、粒径、长度、内径等诸多因素呈现出不同选择性。目前市场上的C18色谱柱种类众多，而《中国药典》又缺少选柱详细指导，使得色谱分析工作者执行药典推荐方法选择合适色谱柱的时候，会感到非常困惑。
本文将以2020版《中国药典》中肉苁蓉的含量测定为例，从色谱柱的碳载量、柱长和填料基质三个维度阐述如何选择一支合适的液相色谱柱。
如图所示，2020版《中国药典》中肉苁蓉的含量测定中，色谱条件与系统适用性试验，仅有色谱柱填料类型，无具体规格。我们选择了4种C18色谱柱（见表）对肉苁蓉的对照品分别进行了分析测试。
①药典里注明“以十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂”且没有特别指明规格明细的情况下，色谱柱的规格我们一般就选HPLC上常用的规格：柱长250 mm，内径4.6 mm，粒径5 μm。流动相pH在色谱柱pH使用范围内的前提下，选在中药饮片分析中通用性强的全多孔型色谱柱1，碳载量为15%。
实验结果：在药典的流动相梯度下，肉苁蓉的对照品溶液中毛蕊花糖苷未被洗脱下来，需要延长流动相的梯度毛蕊花糖苷才能出峰。虽然松果菊苷的塔板数达到了药典的要求，但分析效率偏低。
②优化柱长。一般来说柱越短，分离所需时间越短。选用全多孔型色谱柱2，碳载量为15%，柱长150 mm，内径4.6 mm，粒径5 μm。
实验结果：在药典的流动相梯度下，肉苁蓉的对照品溶液中中毛蕊花糖苷未被洗脱下来，需要延长流动相的梯度毛蕊花糖苷才能出峰。并且松果菊苷的塔板数也只是勉强满足药典的要求。这就意味着色谱柱的寿命也不会很长。对于分析工作者来说，这不是一个高性价比的选择。
③优化碳载量。一般来说，碳载量越小，色谱柱的疏水作用能力越弱，对物质的保留越弱。选用全多孔型色谱柱3，碳载量为15%，柱长250 mm，内径4.6 mm，粒径5 μm。
实验结果：和色谱柱1同样的色谱条件下，虽然保留时间均有所提前，松果菊苷的塔板数也达到了药典的要求，但总分析时间也已经接近60分钟了，分析效率仍然较低。
④优化硅胶颗粒类型，选用核壳型填料色谱柱4。
全多孔型填料色谱柱更为常见，键合相种类更多；
核壳型填料色谱柱相对于全多孔型色谱柱而言，具有高柱效、快速分析的优势。
实验结果：肉苁蓉中的松果菊苷和毛蕊花糖苷的检测，整体分析时间在40分钟以内，优化了分析效率，同时理论塔板数也满足药典要求。
不同C18色谱柱之间的保留行为差别很大，选择合适的C18色谱柱是药物分析工作的重点。目前使用《中国药典》未能对各品种项下的C18色谱柱进行品牌和规格方面的规定。所以在药物分析工作中，要注意到C18色谱柱之间的差异，并挑选合适的C18色谱柱来开展实验分析。
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