色谱的类型有哪些？

色谱法是一种分离和分析物质的重要方法，根据分离原理、操作形式等不同，可分为多种类型。以下是色谱的主要类型及其特点：

一、按分离原理分类

1. 吸附色谱（Adsorption Chromatography）

(1) 原理：利用固定相表面对不同组分的物理吸附能力差异进行分离。

(2) 固定相：常用吸附剂（如硅胶、氧化铝、活性炭等）。

(3) 应用：常用于分离脂溶性化合物、异构体等，如薄层色谱（TLC）。

2. 分配色谱（Partition Chromatography）

(1) 原理：基于组分在固定相和流动相之间的分配系数差异分离。

(2) 固定相：将惰性载体（如硅藻土）浸涂固定液（高沸点有机溶剂）。

(3) 应用：适用于分离极性或中等极性化合物，如气相色谱（GC）中的填充柱色谱。

3. 离子交换色谱（Ion Exchange Chromatography, IEC）

(1) 原理：利用离子交换树脂与溶液中离子的交换能力差异分离。

(2) 固定相：离子交换树脂（如磺酸型阳离子交换树脂、季铵型阴离子交换树脂）。

(3) 应用：用于分离离子型化合物（如氨基酸、核酸、有机酸等）。

4. 尺寸排阻色谱（Size Exclusion Chromatography, SEC）

又称凝胶色谱（Gel Chromatography）

(1) 原理：根据分子大小不同，在多孔固定相中的渗透能力差异分离。

(2) 固定相：多孔凝胶（如葡聚糖凝胶、聚丙烯酰胺凝胶）。

(3) 应用：常用于分离高分子化合物（如蛋白质、聚合物），或测定分子量分布。

5. 亲和色谱（Affinity Chromatography）

(1) 原理：利用生物分子间的特异性亲和力（如抗原 - 抗体、酶 - 底物）分离。

(2) 固定相：将配体（如抗体）偶联到惰性载体上。

(3) 应用：高效分离生物大分子（如蛋白质、酶、核酸）。

二、按操作形式分类

1. 柱色谱（Column Chromatography）

(1) 操作：将固定相填充到柱中，流动相携带样品流过。

(2) 类型：包括吸附柱色谱、分配柱色谱、离子交换柱色谱等。

(3) 应用：实验室常用的分离方法，可用于制备或分析。

2. 薄层色谱（Thin Layer Chromatography, TLC）

(1) 操作：将固定相均匀涂在玻璃板或铝箔上，样品点样后用流动相展开。

(2) 特点：操作简单、成本低，可快速检测样品组分。

(3) 衍生技术：高效薄层色谱（HPTLC），分离效率更高。

3. 纸色谱（Paper Chromatography）

(1) 操作：以滤纸为载体，固定相为滤纸吸附的水分，流动相为有机溶剂。

(2) 应用：曾用于分离氨基酸、糖类等极性化合物，现逐渐被 TLC 替代。

三、按流动相状态分类

1. 气相色谱（Gas Chromatography, GC）

(1) 流动相：惰性气体（如氮气、氦气）。

(2) 固定相：固定液（涂在惰性载体上）或固体吸附剂。

(3) 应用：适用于分析易挥发、热稳定的化合物（如烃类、农药残留）。

(4) 衍生技术：裂解气相色谱（Py-GC）、顶空气相色谱（HS-GC）。

2. 液相色谱（Liquid Chromatography, LC）

(1) 流动相：液体（如甲醇、水、缓冲液）。

(2) 类型：

①　高效液相色谱（HPLC）：使用高压泵和高效固定相，分离效率高，应用广泛（如药物分析、环境监测）。

②　超高效液相色谱（UHPLC）：更高压力和柱效，分析速度更快。

③　反相液相色谱（RPLC）：固定相为非极性（如 C18），流动相为极性溶剂，常用的 LC 模式。

④　正相液相色谱（NPLC）：固定相为极性（如硅胶），流动相为非极性溶剂，用于分离极性化合物。

四、其他特殊类型色谱

1. 电色谱（Electrochromatography）

(1) 原理：结合电泳和色谱原理，利用电场驱动流动相，同时基于固定相分离。

(2) 类型：如毛细管电色谱（CEC），兼具高效液相色谱和毛细管电泳的优势。

2. 疏水作用色谱（Hydrophobic Interaction Chromatography, HIC）

(1) 原理：利用蛋白质表面疏水区与固定相疏水基团的相互作用分离。

(2) 应用：纯化蛋白质，尤其适用于保持生物活性的分离。

3. 金属螯合色谱（Metal Chelate Chromatography）

(1) 原理：固定相螯合金属离子，与含配位基团的蛋白质结合。

(2) 应用：重组蛋白的亲和纯化（如 His 标签蛋白）。