色譜柱填料可以由基質直接構成，如硅膠、氧化鋁、高交聯度的苯乙烯-二乙烯苯或者甲基丙烯酸酯等等；也可以在這些基質的基礎上涂布或化學鍵合固定液來構成，如：最經典的各種ODS柱、氨基柱、氰基柱等。各主要基質的特點： 

1、 硅膠
　　硅膠是陶瓷性質的無機物基質，剛性大，不易變形。化學性質較穩定，但對于水溶液尤其堿性水溶液仍然是不穩定的，即使表面經過良好的化學鍵合，覆蓋了固定液，還是要注意水、堿性溶液、酸性溶液對硅膠的溶解作用，基質或者說是柱床（packed bed）溶解對色譜柱的影響是致命的。以硅膠為基質的填料構成了目前絕大多數的色譜柱填料。純硅膠填料適宜分離溶于有機溶劑的極性、弱極性的非強離解型的化合物，硅膠也可以做凝膠色譜但柱效較低。硅膠基質鍵合固定相的高壓液相填料，有其他填料無法比擬的高分離效能。

2、 二氧化鋁
　　二氧化鋁和硅膠相似，但對水溶液、酸性堿性水溶液溶液更加不穩定。所以，極少用作鍵合固定相的基質，也是適宜分離溶于有機溶劑的極性、弱極性的非強離解型的化合物，尤其是分離芳香族碳氫化合物。酸性易離解的化合物容易在二氧化鋁上形成死吸附。另外，氧化鋁分離幾何異構體能力優于硅膠。

3、 聚合物填料
　　聚合物基質受壓會變形，壓力限度低但pH使用范圍寬。苯乙烯-二乙烯苯基質疏水性強，使用任何流動相，在整個pH范圍內穩定，可以用強酸、強堿來清洗色譜柱。甲基丙烯酸酯基質比苯乙烯-二乙烯苯疏水性更強，但可以通過適當的功能基修飾變成親水性的。由于不耐壓、有溶脹性，所以聚合物填料適宜用于大分子像蛋白質或合成的高聚物，另外還可以制成分子排阻、離子交換柱。近年發展迅速的大孔樹脂，實際上主體就是苯乙烯-二乙烯苯聚合物或類似的合成高聚物。

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