切入正題之前，我們先來了解下色譜柱填料的常規生產工藝，從而了解封端步驟是在哪個環節，具有什么作用，有哪些優缺點。

常規的液相色譜柱填料的生產工藝如下圖所示，其中左邊為傳統的A類硅膠生產工藝，右邊為主流B類硅膠的生產工藝（以Waters Xbrige BEH色譜柱為例）

【資料圖】

A類硅膠和B類硅膠的主要區別在于使用的起始物料不同，導致最終的硅膠純度不同，其中A類硅膠含較多的金屬雜質，現在除一些特殊應用外基本很少使用。

同時兩者的生產工藝都可以簡單概括為：

1）硅膠顆粒的合成；

2）鍵合相的鍵合；

3）封端（若需要）。

鍵合相廣泛采用微粒多孔硅膠為基質，用烷烴二甲基氯硅烷或烷氧基硅烷與硅膠表面的游離硅醇基反應形成Si－O－Si－C鍵型的單分子膜而制成。硅膠表面的硅醇基密度約為5個/nm2，由于空間位阻效應，不可能將較大的有機官能團鍵合到全部硅醇基上，及其它因素的影響，使得約有40%～50%的硅醇基未反應。

殘余的硅醇基對鍵合相的性能影響很大，特別是對非極性鍵合相，可以減小鍵合相表面的疏水性，對極性溶質（特別是堿性化合物）會產生次級化學吸附，使溶質在兩相之間的平衡速度減慢，降低鍵合相的穩定性，使堿性組分的峰形拖尾，從而使保留復雜化。

為盡量減少殘余醇基，一般在鍵合反應后用三甲基氯硅烷（TMCS）等進行鈍化處理以提高鍵合相的穩定性，此鈍化處理稱為封端。

那么什么時候我們需要封端呢？它的作用和目的是什么？

封端的目的是減少或屏蔽硅膠表面殘留的裸露在外的硅羥基。

它的主要作用有兩個：

1）通過封端，可以提高硅膠表面的穩定性，增加柱壽命。因為在水和鹽會緩慢的溶解硅膠。

2）通過封端，可以減少活潑硅羥基與堿性化合物和陽離子之間的二次相互作用，減少拖尾。因為酸性條件下的硅羥基（顯酸性，帶負電）容易與堿性化合物以及陽離子發生相互作用。

說到這里，相信大部分人都明白了我們為什么要封端，或者什么時候必須要使用封端的色譜柱了。那么，常見的封端技術和手段又有哪些呢？

最常規的封端是使用三甲基氯硅烷作為封端試劑，直接與硅羥基反應。其次還有特殊的如多齒鍵合，使用螯合結構，嵌入極性基團或通過空間位阻來進行硅羥基的保護。當然，不同廠家的技術不同，命名方式也不同，也有多種技術的組合。

簡單概括來說，個人理解的封端技術主要有以下三種：

1）硅羥基上引入保護基團，即給硅羥基戴個帽子，endcap；

2）引入空間位阻較大的硅烷（或采用特殊的鍵合方式，如螯合結構），即給硅羥基加個屏障，shield；

3）嵌入極性基團（PG）形成水屏蔽層，另一種shied。

最后，我們再來總結下封端的優缺點。

前面已經提到，封端的優點是一方面柱穩定性較好，柱壽命長；其次堿性化合物的拖尾現象可以明顯降低。

缺點：首先封端需要額外的生產工藝，自然生產成本較高；其次，不封端的色譜柱因硅羥基的存在使其與水系流動相有更好的濕潤性能，可以對極性化合物的分析提供更好的分離效果；另外，部分情況下可利用硅羥基產生的二級反應作為額外的相互作用力來實現目標物的分離。