UPLC

超高效液相色譜(Ultra Performance Liquid Chromatography,UPLC)色譜理論認為提高色譜柱的效能(efficiency)就能增加儀器的解析度(resolution),而運用粒徑低於2μm的小顆粒無疑是增加效能的好方法。但減小固定相的粒度以增加色譜柱效能一直是色譜儀器科學的瓶頸,因為小顆粒不僅要求系統能承受高於目前極限壓力(比如6000psi/400bar),需要更小的系統體積(死體積),並且需要能適應可能只有幾秒峰寬的高速檢測器。

簡介

Waters公司在傳統HPLC系統基礎上開發的超高效液相色譜(ACQUITY Ultra PerformanceLC)系統突破了色譜科學的瓶頸,充分利用了傳統HPLC望塵莫及的小粒度色譜柱的優勢,使色譜分離的解析度達到新的高度。

優勢

與傳統的高效液相色譜(HPLC)相比,UPLC具有以下優勢:

1.高分離度(ultra resolution)

根據液相色譜分離的解析度方程,解析度正比於柱效能的平方根

而根據范迪姆特( Van Deemter)色譜理論,柱效反比於系統固定相粒度大小。UPLC系統運用的固定相粒度能達到1.7μm,根據上述方程,該系統達到的效能將比5μm粒度系統高70%,而比3.5μm高40%。

2. 高速度(ultra speed)

在保證得到同樣質量數據的前提下,UPLC能提供單位時間內更多的信息量。在不影響解析度的的情況下,小粒度能提供更高的分析速度,同樣也能使柱長減少,根據 Van Deemter色譜理論,最優流速反比於粒度大小。

例如,運用1.7μm的顆粒,相對於5μm顆粒,在不影響柱效的情況下,柱長將可以立方級的減少,而且可以在3倍的流速下運行,相同的解析度情況下,分離速度提高了9倍。

3. 靈敏度(sensitivity)

過去對於提高靈敏度的研究大都集中於檢測器上,不論是光學檢測器還是質量檢測器。但是,其實運用UPLC也能提高分析的靈敏度。

UPLC能提高柱效N,從而使峰寬w變的更窄,而峰高卻增加了,同時,由於UPLC運用了更短的柱子(柱長L更小),進一步增加了峰高。因此,在提高柱效的同時,運用1.7μm的UPLC系統比5μm和3.5μm的系統靈敏度分別提高了70%和40%,而在柱效下相同情況下,能分別提供3倍和2倍的靈敏度。

在儀器工藝方面,Waters ACQUITY UPLC™採用了新型的色譜填料及裝填技術,配備了優秀的超高壓液相色譜泵、自動進樣器、高速檢測器,並最佳化了系統的綜合設計,使儀器分析能力大大增強。

由於UPLC是一個新興的領域,Waters ACQUITY UPLC™系統也出現不久,目前已發表的套用資料還很不足。與傳統的HPLC相比,UPLC的速度、靈敏度及分離度分別是HPLC的9倍、3倍及1.7倍。目前,UPLC多套用於代謝組學分析及其他一些生化領域,在天然產物的分析方面運用也逐漸興起,因為在這些領域深入研究需要更高的分析精度。使用UPLC與Q-Tof-MS或trap-tof-MS等質譜檢測器連線,對天然產物分析,特別是中藥研究領域的發展將是一個極大的促進。

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