超高效合相色谱

[b]超高效液相色谱[/b][i]高效液相色谱方法及应用（第二版）作者:于世林[/i]由以上讨论中，可知在HPLC分析中，使用粒度dp为5～10μm固定相，色谱柱长10～25cm, Δp为3～10MPa，就可获得n≥3000的柱效，使用大多数有机溶剂或水作流动相，可在2～30min内，实现大多数不同组成样品的分析要求。上述结论是在20世纪80年代末期获得的，90年代后，液相色谱使用了粒度dp＝3.5μm的固定相，2000年很道了使用dp＝2.5μm的固定相，由于高压愉液泵提供压力的限制，实现了仅用色谱柱长为3～5cm的快速分析。直至2004年美国Waters公司在匹茨堡会议上展出了最新研制的ACQUITY超高效液相色谱(ultra performance liquid chromatographay，UPLC)，它使用dp仅为1.7μm的新型固定相，色谱仪提供的Δp达140MPa（2000psi），可使在常规高效液相色谱需要30min时间的样品分析在超高效液相色谱短短为仅需5min，.并呈现出色谱柱柱效达20万块/m理论塔板数的超高柱效。 UPLC保持了HPLC的基本原理，全面提升了液相色谱的分离效能，不仅提高了分辨率，也使检侧灵敏度和分析速度大大提高、使液相色谱更高水平上实现了突破。因此，必将大大拓宽液相色谱的应用范围，井大大加强了UPLC在分离科学中的重要地位。一、超高效液相色谱的理论基础在高效液相色谱的速率理论中，范第姆特方程的简化表达式（7-23）：[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2006/11/200611251040_33593_1613333_3.jpg[/img]如果仅考虑固定相的粒度dp对H的影响，其简化方程式可表达为[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2006/11/200611251042_33595_1613333_3.jpg[/img]

[align=left]超高效聚合物色谱仪（Advanced Polymer Chromatography，APC），在高分子化合物的分子量及分子量分布测定中具有显著优势，与传统的凝胶色谱仪比较，提高了分离度，尤其在相对较小分子部分，获得了更好的分离效果，可以得到较为准确的分子量和分子量分布，分析速度快，由于使用了小颗粒的凝胶色谱柱，分离速度大大提升，平均分析时间缩短了3-5倍。该仪器在生命科学、生物医药、日用化工、新材料等领域应用广泛。[/align][align=left][/align]

[align=center][font='宋体'][size=16px]超高效聚合物色谱仪的应用[/size][/font][/align][font='宋体'][size=16px]中广测配备了超高效聚合物色谱仪（Advanced Polymer Chromatography，APC），在高分子化合物的分子量及分子量分布测定中具有显著优势，与传统的凝胶色谱仪比较，提高了分离度，尤其在相对较小分子部分，获得了更好的分离效果，可以得到较为准确的分子量和分子量分布，分析速度快，由于使用了小颗粒的凝胶色谱柱，分离速度大大提升，平均分析时间缩短了3-5倍。[/size][/font][align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310271120073626_404_2862401_3.png[/img][/align][font='宋体'][size=16px]一、仪器信息[/size][/font][font='宋体'][size=16px]1.仪器名称：超高效聚合物色谱仪[/size][/font][font='宋体'][size=16px]2.英文名称：Advanced Polymer Chromatography[/size][/font][font='宋体'][size=16px]3.生产制造商：美国沃特世公司[/size][/font][font='宋体'][size=16px]4.型号：ACQUITY APC[/size][/font][font='宋体'][size=16px]二、仪器配置[/size][/font][font='宋体'][size=16px]1.超高效聚合物系统（Waters ACQUITY APC）：ACQUITY APC溶剂管理器；ACQUITY APC样品管理器；ACQUITY APC Column Manager-30S柱温箱；ACQUITY UPLC示差折光（RI）检测器。[/size][/font][font='宋体'][size=16px]2.色谱柱：[/size][/font][font='宋体'][size=16px]ACQUITY APC XT系列脂溶性色谱柱，适用分子量范围200~2000000Da [/size][/font][font='宋体'][size=16px]ACQUITY APC AQ系列水溶性色谱柱，适用分子量范围200~2000000Da。[/size][/font][font='宋体'][size=16px]三、应用领域[/size][/font][font='宋体'][size=16px]生命科学、生物医药、日用化工、新材料等领域。[/size][/font][font='宋体'][size=16px]四、服务范围[/size][/font][font='宋体'][size=16px]1.水溶性合成高分子材料如聚乙二醇及其衍生物、聚丙烯酸钠、聚羧酸、甲氧基聚乙二醇丙醛等的分子量及分子量分布的快速测定。[/size][/font][font='宋体'][size=16px]2.水溶性天然高分子化合物如多糖、蛋白质、真菌多糖、多肽、硫酸软骨素等的分子量及分子量分布的测定。[/size][/font][font='宋体'][size=16px]3.脂溶性合成高分子材料如聚丙烯酸树脂、聚苯乙烯、聚氨酯、聚乳酸、聚醚、聚乙二醇单甲醚-聚乳酸嵌段共聚物。[/size][/font][font='宋体'][size=16px]五、应用案例[/size][/font][font='宋体'][size=16px]中广测已为多家高校、科研机构、生物医药企业等提供相关分析测试服务。[/size][/font][font='宋体'][size=16px]1.超高效凝胶色谱法测定聚乙二醇衍生物的分子量及其分布[/size][/font][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310271120078235_8986_2862401_3.png[/img][font='宋体'][size=16px]采用APC系统，以单甲氧基聚乙二醇丙醛（monomethoxy polyethylene glycol propyl aldehyde , mPEG_pALD）为代表，建立了凝胶渗透色谱（Gel Permeation Chromatography, GPC）法测定聚乙二醇衍生物的相对分子质量及其分布和杂质（目标分子量的二倍体、三倍体）的相对含量。本方法与常规GPC相比，分辨率高，分析速度快，能快速测定mPEG_pALD的相对分子量及其分布，并能得到其纯度和杂质的相对含量，为其工艺研发、质量控制提供科学的依据，同时也可用于其它PEG衍生物的相对分子量及其分布和纯度的测定。[/size][/font][align=center][/align][align=center][font='宋体'][size=16px]mPEG_pALD传统GPC系统分析色谱图[/size][/font][/align][align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310271120079800_4942_2862401_3.png[/img][/align][align=center][font='宋体'][size=16px]mPEG_pALD APC系统分析色谱图[/size][/font][/align][font='宋体'][size=16px]2.超高效凝胶色谱法测定脂溶性高分子材料的分子量及其分布[/size][/font][font='宋体'][size=16px]采用APC系统，以聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）为对照品，建立了GPC法测定脂溶性高分子材料如聚丙烯酸酯、聚酰胺树脂等的相对分子质量及其分布，本方法对10种不同分子量的PMMA标样分离良好，特别是对于分子量相差不到1000的PMMA 如2460 Da、1750 Da、904 Da，都能得到良好的分离。[/size][/font][align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310271120081167_3965_2862401_3.png[/img][/align][align=center][font='宋体'][size=16px][color=#444444]PMMA[/color][/size][/font][font='宋体'][size=16px][color=#444444]对照品（分子量[/color][/size][/font][font='宋体'][size=16px][color=#444444]904/1750/2460/3480/4680/6780/9680/14700/18700/31000[/color][/size][/font][font='宋体'][size=16px][color=#444444]）的[/color][/size][/font][font='宋体'][size=16px][color=#444444]APC[/color][/size][/font][font='宋体'][size=16px][color=#444444]系统重叠[/color][/size][/font][font='宋体'][size=16px][color=#444444]色谱图[/color][/size][/font][/align]

近些年来，随着科技的飞速发展，液相色谱技术应用也逐渐步入快车道，沃特世、岛津、安捷伦、戴安等分析仪器知名公司都相继研发成功并将最新的的超高效液相色谱仪推向市场，业界内外纷纷一味追求高精尖，追逐快速高效，殊不知液相色谱类仪器并非一味追求快速，而是好比谈恋爱，要看是不是适合自己的工作要求，这其中难免就会涉及到分析项目、分析精度以及工作成本等等一系列因素，本文就自己心得以及所学在此做与大家一起来探讨交流： 首先，众所周知，高效液相色谱是以液体为流动相，采用高压输液系统，将具有异极性的单一溶剂或不同比例的混合溶剂、缓冲液等流动相泵入装有固定相的色谱柱，在柱内各成分被分离后，进入不同类型的检测器进行检测，从而实现对样品的定性定量分析。而超高效液相色谱与高效液相色谱原理基本相同，不同之处就是：1、色谱柱发生了变化 小颗粒高性能微粒固定相出现，2、流动相超高压输液泵出现 3、采集速度更快的检测器出现 ，主要因素就是基于这三点。但是，超高效液相色谱仪并非针对每一种分析样品，每一种分析化合物都如此高效快速，必须因样而选，否则的话，就会适得其反，事倍功半，前功尽弃。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/08/201508201023_561650_2328678_3.jpg 笔者单位去年采购一台 Waters ACQUITY UPLC H-CLASS，在国内环境监测业界还算是高大尚的液相色谱仪器，根据介绍可以实现：无需更改现有工作流程即可获得UPLC性能灵活和简便的四元溶剂混合和直接注射取样 完美兼容HPLC方法，无缝转换至UPLC方法 方法转换包可保证分离方法的一致性，流速范围0.010 ~ 2.000 mL/min，以0.001 mL增速步进，最高操作压力：15,000 psi最高到1 uL/min，9,000 psi最高到2 mL/min，据于此类性能，加之单位以前有一台服役多年面临脱保的安捷伦LC-1100，可以接班服役，同时提高工作效率，不必再劳神费心，一个样品等待大把时间，因此，趁着还在维保范围内，迅速入手，希望短时间之内形成"作战“能力，投入实战。 恰逢迪马科技在论坛搞一个色谱柱试用活动，遂参加尝试用液相色谱法分析水中苯系物，以做直观比较：色谱柱型号：迪马 DiamonsilPlus （固定相)，250mm（柱长）4.6 mmx5 μm色谱柱型号：Agilent Eclipse PAH固定相)，250mm（柱长） 4.6 mm x 5 μm WATERS XBridge C18 250mm（柱长）4.6 mmx 5 μm 以及 UHPLC WATERS 50mm(柱长)2.1mm x 1.7 μm，其中HPLC分析条件如下： 流动相： 甲醇 ：水= 65： 35 (如有梯度请注明梯度表)流速： 1.0 mL/min柱温： 40 ℃检测器：UV 260 nm 或其他检测器 进样量： 10 μL分析结果如下：Diamonsil Plus谱图http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/08/201508201112_561654_2328678_3.jpgAgilent Eclipse PAHhttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/08/201508201113_561655_2328678_3.jpgWATERSXBridge C18http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/08/201508201114_561656_2328678_3.jpg上述结果分析：分析比较:Diamonsil Plus与Agilent EclipsePAH WATERS XBridge C18所分析谱图比较：前者为甲醇中的六中苯系物谱图，后者为二硫化碳中的苯系物，其他条件相同，前者流速为1mL/min进样量为20ul，后者流速为0.5mL/min进样量为5ul，通过比较可以基本得出如下结论：Diamonsil Plus 可以承受大进样量的化合物分析，柱效表现良好，在20/5的情况下，峰形保持较好；Agile