色谱柱正向使用反向冲洗优势和原理

首先说说柱子能不能反冲的问题，色谱柱到底能不能反冲？如果色谱柱两端的筛板孔径相同反冲是不会有什么问题的，从填料流失的角度来说，粒径为5um，而筛板孔径为2um，这种情况下正冲反冲都不会造成填料的流失；此外，从柱子装填的角度来说，装柱时是按照与柱身箭头相反的方向装填的，与反冲时的液体流路方向相同，装柱时那么高的压力（通常大于40MPa）下用顶替液冲刷都没有问题，难道区区1ml/min流速下的十几个MPa会造成柱床松动？更何况反冲时通常用的要么是90％水、要么是90％或纯的有机相，这么低的压力又能对柱床造成什么样的损伤？还有，填料的C18长链是键合在裸硅胶上的，碳链的自由舒展对分析是最有利的，不是说你长期朝一个方向使用碳链就像水草一样朝一个方向倒，用甲醇或乙腈等冲洗之后它会回复自由舒展状态的，即使它们确实朝一个方向倒，那么反向冲洗让它们恢复一下初始状态岂不是更好？所以我认为反向冲洗不会对柱床造成影响。

那哪些柱子不能反向冲洗呢？我认为有两种是不能反向冲洗的，一种是两端筛板不一样不宜进行反冲操作，因为入口端筛板孔径大一些会比较能耐固体颗粒物质的堵塞，至少被堵的时间会相对较长，这种情况下一旦反冲就有可能造成填料的流失，导致柱效下降。另一种是有柱头塌陷的色谱柱不宜反冲，因为柱头塌陷了在柱头上留下空间，反冲会导致柱床移动，填料松动、重新分布，但这种柱子您认为还能使用吗？柱头塌陷意味着柱头前面造成比较大的死体积，峰形只怕是早就变样了，您还能指望用这样的柱子进行分析？所以对这种柱子而言反不反冲已经没有任何意义了，因为它已经是根废柱子。

再说说为什么要正向使用，这个跟装柱的方向有关系，和上面说的一样，装柱的时候是按照与柱身箭头相反的方向装填的，在底部的填料会比较紧一些（由于高压下不锈钢管会发生细微的形变，管径增大，而装柱完成后不锈钢管恢复原状，柱内填料能支撑一定的压力，使这段压力无法排除会保留在色谱柱的底部，其结果是底部的填料会更紧密一些），如果把新柱子的入口端筛板打开您会发现填料会多出来约1mm左右，就是这个道理。既然我们知道打开后会凸出来1mm，那么就不难理解正向使用的必要性了，因为柱头上的填料有所损失能得到及时的补充（填料的损失通常是从柱头开始的，主要是针对样品中伤柱子的成份，而来自流动相造成的损伤往往是整体性的，因为进样量是很少的，流动相的用量却很大），不至于柱头塌陷，造成死体积。

还说一下反向冲洗的优势。两个理由，一是固体颗粒物质通常会累积在柱头上，正向冲洗是无法洗下来的，而反向冲洗则多多少少能冲下来一些，延缓了柱压升高的时间。二是强保留物质在柱头上的累积，正向冲洗需要冲洗整个柱床的距离，本身就是强保留的东西，要想把它冲下来得需要花多少时间？也许用纯甲醇或乙腈冲洗1个小时也冲洗不下来，反而造成了对柱床的二次污染；而反冲则只需要冲洗柱头上一点点的距离，也许1cm长度都不到，相比正向冲洗该要容易得多。

由上理由，孰优孰劣结论自然不难得出。

注意：以上正向使用反向冲洗的维护方式，仅针对Welch公司的产品。其它公司的产品，由于不知道他们的筛板孔径安排，不建议以这种方式维护，如要反冲请咨询该公司技术人员后再决定。