【百家谈】快速液相和超高液相是大势所趋吗 ？

UPLC知识补充
超高效液相色谱（Ultra Performance Liquid Chromatography，UPLC）色谱理论认为提高色谱柱的效能（efficiency）就能增加仪器的解析度（resolution），而运用粒径低于2μm的小颗粒无疑是增加效能的好方法。但减小固定相的粒度以增加色谱柱效能一直的色谱仪器科学的瓶颈，因为小颗粒不仅要求系统能承受高于目前极限压力（比如6000psi/400bar），需要更小的系统体积（死体积），并且需要能适应可能只有几秒峰宽的高速检测器。
　　Waters公司在传统HPLC系统基础上开发的超高效液相色谱（ACQUITY Ultra PerformanceLC）系统突破了色谱科学的瓶颈，充分利用了传统HPLC望尘莫及的小粒度色谱柱的优势，使色谱分离的解析度达到新的高度。
　　与传统的高效液相色谱（HPLC）相比，UPLC具有以下优势：
　　1.高分离度（ultra resolution）
　　根据液相色谱分离的解析度方程，解析度正比于柱效能的平方根
　　而根据范迪姆特（Van Deemter）色谱理论，柱效反比于系统固定相粒度大小。UPLC系统运用的固定相粒度能达到1.7μm，根据上述方程，该系统达到的效能将比5μm粒度系统高70%，而比3.5μm高40%。
　　2. 高速度（ultra speed）
　　在保证得到同样质量数据的前提下，UPLC能提供单位时间内更多的信息量。在不影响解析度的的情况下，小粒度能提供更高的分析速度，同样也能使柱长减少，根据Van Deemter色谱理论，最优流速反比于粒度大小。
　　例如，运用1.7μm的颗粒，相对于5μm颗粒，在不影响柱效的情况下，柱长将可以立方级的减少，而且可以在3倍的流速下运行，相同的解析度情况下，分离速度提高了9倍。
　　3. 灵敏度（sensitivity）
　　过去对于提高灵敏度的研究大都集中于检测器上，不论是光学检测器还是质量检测器。但是，其实运用UPLC也能提高分析的灵敏度。
　　UPLC能提高柱效N，从而使峰宽w变的更窄，而峰高却增加了，同时，由于UPLC运用了更短的柱子（柱长L更小），进一步增加了峰高。因此，在提高柱效的同时，运用1.7μm的UPLC系统比5μm和3.5μm的系统灵敏度分别提高了70%和40%，而在柱效下相同情况下，能分别提供3倍和2倍的灵敏度。
　　在仪器工艺方面，Waters ACQUITY UPLC™采用了新型的色谱填料及装填技术，配备了优秀的超高压液相色谱泵、自动进样器、高速检测器，并优化了系统的综合设计，使仪器分析能力大大增强。
　　由于UPLC是一个新兴的领域，Waters ACQUITY UPLC™系统也出现不久，目前已发表的应用资料还很不足。与传统的HPLC相比，UPLC的速度、灵敏度及分离度分别是HPLC的9倍、3倍及1.7倍。目前，UPLC多应用于代谢组学分析及其他一些生化领域，在天然产物的分析方面运用也逐渐兴起，因为在这些领域深入研究需要更高的分析精度。使用UPLC与Q-Tof-MS或trap-tof-MS等质谱检测器连接，对天然产物分析，特别是中药研究领域的发展将是一个极大的促进。