高效液相色譜儀是當今世界上發展速度最快的分析儀器之一，廣泛地應用于合成化學、石油化學、生命科學、臨床化學、藥物研究、環境監測、食品檢驗及法學檢驗等諸多領域。在構成液相色譜儀系統的各組成部分中，具有樣品分析、分離、制備功能的色譜柱被稱為“液相色譜的心臟”。
傳統的液相色譜柱是將色譜填料粉體固定相裝填于不銹鋼套管內得到的填充型色譜柱，如圖1所示。






圖１　傳統液相色譜填充柱的結構示意圖

色譜學的原理決定了色譜填料越細，柱效越高。為了追求更為卓越的色譜分離性能，通常使用的色譜填料粒子都十分細小。目前，材料科學家們已經成功地制備出了1.5 μm的色譜填料。然而，色譜填料越細，產生的柱壓降就越高，對高壓泵及整個色譜系統的密閉性要求就更為苛刻，導致整套色譜儀的成本大為增加。傳統填充柱的一個致命缺陷是：由于柱壓高、分析速度慢，難以實現對多組分目標物的快速分析。傳統的液相色譜填充柱曾經被廣泛使用，然而，由于其自身難以克服的缺陷，迫使科學家們重新進行思考并研制出新一代液相色譜柱。
　　針對傳統液相色譜填充柱的不足，近年來德國摩克(Merck)公司在上世紀90年代末，研制出了雙孔硅膠整體柱，研究表明以該材料為核心經加工制備的硅膠整體柱液相色譜固定相具有傳統色譜柱無法媲美的優點：該整體柱為同時具有大孔（微米級）、中孔（納米級）和骨架（微米級）的整體材料。其大孔相當于粒子間隙，有利于降低流體阻力，其骨架上的中孔擴大了材料的表面積，有利于充分傳質，該材料用于色譜固定相避免了由于填料裝填引起的裝填誤差。這種雙孔硅膠整體柱用于液相色譜分析，具有低壓（壓力是傳統色譜柱的1/10—1/5）、快速、高效的優點，尤其適于多組分樣品的快速分析、分離及制備。這項技術使液相色譜的研究和應用跨入了全新的時代。其展品在2001年3月，美國新奧爾良舉行的國際色譜會議上脫穎而出，被業內人士稱為“應用研究領域的諾貝爾獎”、“色譜分離技術的革命”，但是由于整體化硅膠色譜柱的制備技術很高、工藝復雜，迄今為止在世界范圍內能夠商品化生產整體化硅膠色譜柱的公司仍然只有默克公司一家，該公司憑借其技術優勢，確立了該產品在國際市場上的壟斷地位。目前，銷售到中國的整體化硅膠色譜柱產品的價格為相同性能填充柱的3-5倍。單只價格區間在0.5—2萬元。昂貴的價格讓國內諸多的產品用戶望而卻步。
本項目2000年即在國內率先開展液相色譜硅膠整體柱的研制工作，經過技術攻關、創造性地建立了一整套硅膠整體柱合成、改性、加工的新方法。本項目以自主創新的硅膠整體柱制備技術為基礎，可開發出正相色譜硅膠整體柱、反相色譜硅膠整體柱、手性色譜整體柱等系列產品，并可以此為基礎研制新型便攜式液相色譜儀。本項目開發的產品與國外的同類產品相比，具有更低的生產成本和更好的產品穩定性，適用于高通量的快速分析。在生物大分子分離、醫藥、化工、環保監測、食品檢驗等領域具有廣闊的商業應用前景。