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[align=center][b]浅谈超高效液相色谱柱和液相色谱柱的区别[/b][/align]从色谱柱填料的发展大趋势来讲,色谱柱填料一直是超更小粒径微粒的方向发展的,2004年超高效液相色谱应运而生。更小的粒径,意味着更高的泵压。在色谱柱的发展历程中,泵压、粒度、柱长、柱效这四个因素是相互制约的。随着技术的发展超高效液相色谱可以提供的泵压为140Mpa,而大多数液相色谱仪的最大压强仅为40Mpa。泵技术的突破为超高效液相色谱的产生奠定了基础。两者的区别如下:1、UPLC比HPLC有更好的分离度;我们不难理解填料粒径变小以后,分离度会变好。1.8um颗粒的分离度比5um颗粒提高了70%;2、UPLC比HPLC有更高的分析速度;常规的液相色谱通常在20分钟内完成分离,而超高效液相通常情况下5分钟内就可以完成分析;3、UPLC比HPLC有更高的灵敏度。分析过程中峰展宽变窄,峰高会更高,提升了色谱检测的灵敏度。单纯从色谱柱填料来讲,主要有三个方面的区别 1、Kromasil提供给超高效液相色谱柱的填料粒径为1.8um,普通色谱柱通常填料的粒径为5um。作为液相色谱来说,填料硅胶球的尺寸分布要求非常严格,填料的粒径越小,实际上对硅胶球的要求更高。所以超高效液相色谱柱的填料成本也是高于液相色谱柱的。2、超高效液相的柱压更高,要求填料的抗压性更强,这就要求在填料合成过程中要考虑抗压性的影响,无疑增加了合成难度。3、色谱柱的装填也更加严苛,超高效液相对装填工程师的要求也更高。超高效液相的柱管和柱塞板也是升级和优化过的。
[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]
要实现超高效液相色谱分析,除必须制备出装填粒度小于2μm固定相的色谱柱外,还必须提供高压溶剂输送单元、低死体积的色谱系统、快速的检测器、快速自动进样器和高速数据采集、控制系统等,才能促成超高效液相色谱的实现。超高效液相色谱的优点基于1.7μm小颗粒技术的超高效液相色谱与人们熟知的高效液相色谱(HPLC)技术,具有相同的分离原理。不同的是,超高效液相色谱不仅比HPLC具有更高的分离能力,而且结束了人们多年不得不在速度和分离度之间取舍的历史。使用超高效液相色谱可以在很宽的线速度、流速和反压下进行高效的分离工作,并获得优异的结果。提高分离度超高效液相色谱发挥了1.7μm颗粒提供柱效增高的全部优越性。尤其是1.7μm颗粒提供的柱效比5μm颗粒提高了3倍。因为分离度与粒度的平方根成反比,1.7μm颗粒的分离度比5μm颗粒提高了70%。在梯度分离中也具有同样的优越性。提高分析速度由于超高效液相色谱系统采用1.7μm颗粒,柱长则可以比使用5μm颗粒时缩短3倍而保持柱效不变,而且使分离在高3倍的流速下进行,结果使分离时间缩短而分离度保持不变。提高检测灵敏度浓缩样品和采用各种高灵敏度的检测器都能提高灵敏度,而在超高效液相色谱中通过减小颗粒度,使色谱峰变得更窄,信噪比(S/N)增大,灵敏度得到额外的提高。提高质谱离子化效率减小基质效应[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]LC-MS[/color][/url]已经是液相色谱发展的主流,能够充分发挥LC高分离度和MS高灵敏度的优势,超高效液相色谱与MS的联用使这种优势更加明显:一方面,超高效液相色谱系统达到最佳线速度时,其流动相流速一般在0.25~0.50ml/min之间,这与质谱能承受的流速更加匹配(API接口一般能承受0.20ml/min),使离子化效率增加,而新的nano超高效液相色谱的流量更可低至200nl/min,可以不需分流而直接进入质谱 另一方面,超高效液相色谱的分离度比HPLC有很大提高,其色谱峰扩展很小,峰浓度很高,这样不但有利于化合物的离子化,同时有助于与基质杂质分离,在一定程度上能降低基质效应,从而使灵敏度和重现性得到提高。