给硅胶沙粒刷上一层“十八碳猪油毛刷”：反相C18色谱柱的诞生

在蛋白质组学质谱平台或药物分析室里，高效液相色谱（HPLC）上90%以上的时间都插着一根名叫“C18反相柱（Reversed-Phase C18）”的金属管子。为什么它前面要加“反相”两个字？因为在20世纪70年代以前，色谱界统治天下的是“正相色谱（Normal Phase）”：柱子里面填满极性极强、喜欢吸水的多孔二氧化硅（硅胶）微球，而流动相则必须用非极性的正己烷、氯仿等有机溶剂。

这套系统对生物样品简直是场灾难——蛋白质、多肽和核酸全都溶于水，一碰到正己烷不是变性沉淀就是死死粘在硅胶上洗不下来！为了把色谱逻辑彻底“反过来”，杜邦公司的J. J. Kirkland与耶鲁大学的Csaba Horváth等先驱在20世纪70年代初干了一件极具想象力的表面化学改造：他们用有机硅烷试剂与硅胶表面的亲水硅羟基（Si-OH）发生共价反应，像植发一样在每一颗微米级硅胶球表面密密麻麻接上了一层含有18个碳原子的直链饱和烷烃（十八烷基硅烷，即C18，结构跟硬脂酸猪油尾巴如出一辙）。

于是，硅胶球穿上了一件极其疏水的“油性毛衣”！当你用安全的纯水把上万种酶解多肽冲进柱子时，疏水的多肽立刻一头扎进C18毛刷里躲避水分子；随后你只需慢慢提高流动相里乙腈的比例，多肽们就会按疏水性从弱到强排着队一个个松手走出来。