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  常見的製備性色譜柱是直徑5mm至50mm的管狀玻璃儀器,高5mm至1m,底部有旋塞,柱體底部間通常塞有多孔玻璃塊或玻璃纖維以支撐填料。色譜柱的裝填主要有兩種方法:  固定相裝填完畢後,通常在其頂端鋪上一小層矽藻土、玻璃纖維或棉花等材料,用來保護固定相頂層的形狀不被流體攪亂。將液麵調節至固定相頂端以上,矽藻土頂端附近,小心滴加含有待分離物質的溶液。溶劑自柱色譜上口補充,同時開啟下旋鈕開始洗脫。分離過程中必須保持液麵在固定相頂端以上,否則將會出現氣泡和裂縫。如果發生幹柱,吸附在固定相中的產物可能很難沖洗下來,需拆下使用溶劑溶解,造成時間上的消耗和產物上的損失。由於分離時間通常較長,有時在柱頂加上一溶劑球,或裝滿溶劑的分液漏斗,以保持液麵可以持續高於柱頂一段時間,而不必一直在旁值守。  使用一系列按次序編號的錐形瓶或試管等接收溶劑,由於各組分通過固定相速度的差異,流出時間有差別,於是不同組分被分離到不同編號的容器中。通過旋轉蒸發等手段濃縮產物。並且,較長時間的柱色譜分離可能耗費大量溶劑,旋蒸過後的溶劑可拿來重複使用。  對於有色物質的分離,可通過流出序列顏色判斷產物位置,然而,多數情況需要藉助分析性色譜的方法判斷。常用的方法例如取一組流出液點板,進行薄層色譜分析,矽膠板置於紫外燈下,從產物熒光判斷組分。 可同時運算元根色譜柱以提高分離效率,多通道收集器可實現區分不同組分的流出液,其原理是通過紫外-可見分光光度法或熒光光譜監控流出液的組分。已有快速製備色譜儀實現自動化的分離和組分檢測。

  固定相通常為吸附性的粉末狀固體。最常用的固定相是矽膠,其次是氧化鋁。過去也有使用纖維素的。除此之外,、反相色譜法、親和色譜法、也可用於柱色譜。固定相與待分離物質乾重之比是一個評估固定相效率的重要引數,對於矽膠,這一比值在20:1到100:1之間,取決於待分離物保留因子的接近程度。

  流動相或稱洗脫劑,可以是單組份的純溶劑,但更多情況下選用一定比例的混合溶劑。流動相的選擇對柱色譜分離至關重要。溶劑配比或根據文獻,自己嘗試時則需綜合考慮產物和溶劑極性等因素。極性產物能被極性溶劑洗脫,而非極性產物能被非極性溶劑洗脫。常使用薄層色譜法(TLC)測試各組分的保留因子,以確定固定相溶劑種類和配比。通常,保留因子在0.2至0.3之間較為合適,平衡了分離效率和溶劑消耗量。  流動相的流出速率影響分離的效果。較快的速率能縮短實驗時間,並且減少擴散,因而使得分離效果更好。然而流速也不是越快越好,因為固定相和流動相之間平衡需要時間。範第姆特方程對影響分離效果幾種主要因素進行了總結,根據此方程,流速當有一最優值。簡單的柱色譜利用重力驅動洗脫,調節旋鈕減慢流速,或者在柱頂加上溶劑球增加壓力加快流速。需要更快的流速時,可使柱頂與泵或壓縮氣體(例如空氣、氮、氬)相通,在液麵以上加壓,這種方法稱為快速柱色譜(flash column chromatography)。  快速柱層析中的固定相粒徑較 平時做管柱層析時所使用的顆粒 小。前者最常用的粒徑為230 – 400目 (40 – 63 μm),而後者通常為70 – 230目(63 – 200 μm)。

  柱色譜是化學實驗室中極為耗時的步驟,以至於成為實驗室工作的效率瓶頸。基於此現狀,很多實驗室儀器製造商,包括Biotage、Buchi、Interchim和Teledyne Isco等公司已經開發了自動化的快速柱色譜系統,稱為LPLC(low pressure liquid chromatography,低壓液相色譜儀,工作壓力),以期人力投入的最小化。LPLC通常含有更昂貴的高效液相色譜(HPLC)的元件,包括梯度泵,樣品注入埠,UV檢測器和餾分收集器。LPLC可分離毫克至千克級的產物,對於原本需要HPLC多次進樣的情況提供更廉價的解決方案。
柱色譜法(英語:Column chromatography,又稱為柱層析,俗稱過柱子)是一種製備性色譜(Preparative chromatography),在化學中是最為常用的從混合物中分離純淨物的分離方法。不同蛋白質具不同大小、電荷、附著力,這些差異可以幫助分離從毫克到公斤級別的產物。柱色譜的主要優點是相對的低成本和可處理的固定相,選用的固定相可以避免重複利用的交叉汙染和固定相的分解。