以常見的 4 個內徑（1.0、2.1、3.0、4.6 mm）和 4 個柱長（30、50、100、150 mm）組合（共 16 種規格）做了具體換算表；公式同樣適用于其它規格。

一、核心原則與公式

柱截面積 A = π d^2 / 4 （d 單位 mm，面積單位為 mm^2）

柱體積 V(μL) = A × L (mm^3) = π d^2 L /4 （1 mm^3 = 1 μL）

保持相同線速度 u：流速 F 與截面積成正比 F2 = F1 × (d2^2 / d1^2)

樣品質量（或最大裝樣量）按柱體積比例放縮（近似）： M2 = M1 × (V2 / V1) = M1 × (d2^2 L2 / d1^2 L1)

注射體積按柱體積的一定百分比（避免色譜峰展寬）： 推薦注射體積 ≈ 0.5%–2% 的柱體積（分析柱），半制備可更高

梯度時間與體積關系（保持相對保留）：若要保持相同保留/分離，梯度時間 tG 可按柱體積比例縮放： tG2 = tG1 × (V2 / V1)

二、16 種規格的體積、建議流速與常用注射體積（基準：4.6×150 mm 對應流速 1.00 mL/min） （表中體積以 μL，注射體積給出 0.5% 與 1% 兩檔；流速為按 d^2 等比例換算的參考值）

d = 4.6 mm（d^2=21.16）

150 mm：V=2493 μL，F=1.00 mL/min，inj 0.5%=12.5 μL；1%=24.9 μL

100 mm：V=1662 μL，F=1.00 mL/min，inj 8.3 /16.6 μL

50 mm：V=831 μL，F=1.00 mL/min，inj 4.2 /8.3 μL

30 mm：V=499 μL，F=1.00 mL/min，inj 2.5 /5.0 μL

d = 3.0 mm（d^2=9.00，縮放因子 ≈0.426）

150 mm：V=1059 μL，F≈0.43 mL/min，inj 5.3 /10.6 μL

100 mm：V=706 μL，F≈0.43 mL/min，inj 3.5 /7.1 μL

50 mm：V=353 μL，F≈0.43 mL/min，inj 1.8 /3.5 μL

30 mm：V=212 μL，F≈0.43 mL/min，inj 1.1 /2.1 μL

d = 2.1 mm（d^2=4.41，縮放因子 ≈0.208）

150 mm：V=520 μL，F≈0.21 mL/min，inj 2.6 /5.2 μL

100 mm：V=346 μL，F≈0.21 mL/min，inj 1.7 /3.5 μL

50 mm：V=173 μL，F≈0.21 mL/min，inj 0.9 /1.7 μL

30 mm：V=104 μL，F≈0.21 mL/min，inj 0.5 /1.0 μL

d = 1.0 mm（d^2=1.00，縮放因子 ≈0.0473）

150 mm：V=118 μL，F≈0.047 mL/min（≈0.05），inj 0.6 /1.2 μL

100 mm：V=78.5 μL，F≈0.047 mL/min，inj 0.4 /0.8 μL

50 mm：V=39.3 μL，F≈0.047 mL/min，inj 0.2 /0.4 μL

30 mm：V=23.6 μL，F≈0.047 mL/min，inj 0.12 /0.24 μL

（注：上述注射體積是按“柱體積百分比”法估算，實際可用注射量還受樣品溶劑、峰形、系統外體積等影響）

三、換算示例

將方法從 4.6×150（1.0 mL/min，注入 20 μL）換到 2.1×100：

流速：F2 =1.00 × (2.1^2 / 4.6^2) ≈1.00 × 0.208 = 0.208 mL/min ≈0.21 mL/min

注入體積按體積比例縮放：V(4.6×150)=2493 μL，V(2.1×100)=346 μL inj2 = 20 μL × (346 / 2493) ≈ 2.78 μL → 取 ~3 μL

若為梯度法，梯度時間也按體積比縮短：tG2 = tG1 × (346 / 2493)

樣品質量：若在 4.6×150 上載 200 μg，換到 3.0×150： M2 = 200 × (1059 / 2493) ≈ 85 μg

四、注意事項與限制

粒徑與色譜動力學：若替換柱的顆粒大小不同（如從 5 μm 到 1.7 μm），保持相同比例流速并不能完全保證相同柱效或峰形；需考慮壓差與傳質因素（保持相同線速度并調整溫度或流速以優化）。

體系外體積（extra-column volume）：在窄內徑（2.1/1.0 mm）系統中，系統死體積會顯著影響峰形與分辨率，注入體積和連桿/接頭需最小化。

溶劑效應：樣品溶劑比流動相強時會產生提前淌峰或峰形變差，注入體積需更保守。

檢測靈敏度：縮小內徑或體積會降低絕對檢測限（信號減小），但峰高可能增加（更窄的峰），需調整濃度或檢測器設置。

壓力限制：縮小內徑或更小顆粒會顯著增加背壓，注意泵與柱的壓力上限。

裝樣量不是單純按體積放大：對于吸附型或分散性差的體系，最大裝樣量也取決于固定相表面積、分配系數和樣品復雜度，預實驗驗證必需。

五、實操建議

先按上述比例換算流速與注入體積，做小范圍方法優化（1–3 次驗證實驗）。

對等度梯度，按柱體積比縮放梯度時間并檢查保留因子與分辨率。

當換成窄徑柱（2.1 或 1.0 mm）時，減小注入體積并盡量用低死體積連接件，必要時使用分流或微量進樣器。

若目標是制備放大（prep），應按固相表面積（g 填料）而不是僅按體積放大，并考慮流速與線速度匹配。