超高效液相色谱(UPLC)
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超高效液相色谱
目录
1 绪论
2
理论基础
3 4
仪器介绍 应用和展望
1.绪论
ACQUITY UPLCTM系统
超高效液相色谱的发展
站在当今世界科技前沿的液相色谱用户现在又有了新的
需求。首先是改进生产力的需求,因为大量的样品需要在很 短的时间内完成;其次是在生化样品及天然产物样品的分析 中,样品的复杂性对分离能力提出了更高的要求;第三是在 与质谱等检测技术联用时,也提出了更高的要求。
与普通HPLC
的高压梯度
系统相比, UPLC的梯度
性能极佳
当梯度陡度为1%,梯度范围为90%-100%时,超高压输液 泵的梯度运行曲线
UPLC的重现性
UPLC 34次进样分析烷基芳酮混合物保留时间的重现性
3.3 超高效液相色谱的高速检测器
UPLC光导检测器流通池示意图
采样速度快
能减少谱带扩展
以保持柱效 灵敏度比HPLC提 高2-3倍
ACQUITY UPLCTM 系统:1.7 μm颗粒提供 的柱效比5 μm颗粒提高了3倍。1.7 μm颗粒 的分离度比5 μm颗粒提高了70%。
UPLCTM用1.7 μm颗粒提高了分离能力,可 以分离出更多的色谱峰,从而对样品提供 的信息达到了一个新的水平。
UPLCTM与HPLC:分离度比较
2.2 超高速度
2.3 超高灵敏度
过去提高灵敏度的工作集中在检测器上, 包括光学、质谱检测器。然而采用超高效 色谱系统就能获得灵敏度的显著提高。
1 N∝ W2
1 峰高∝ —
Y
2.4 简单方便的方法转换
2.5 UPLCTM:最佳的质谱入口
由于色谱峰扩散不大,增加了峰浓度,有 利于提高离子源的效率,因而使灵敏度至 少提高了3倍。
3.4超高效液相色谱的自动进样器
针内针装置
减少死体 积,降低谱 带扩展 快速自动 取样 低扩散、 低交叉污染 外针刺破密封,内针插入样品容器底部吸取样品可 达到微量取样(µL取样)
4 超高效液相色谱的应用
药物分析 如天然产物中复杂组分的分析
生化分析 如蛋白质、多肽、代谢组学等生化样品 食品分析 如食品中农药残留的检测 环境分析 如水中微囊藻毒素的检测 其他
UPLCTM与HPLC:速度比较
由于ACQUITY UPLCTM 系统用1.7 μm颗粒, 柱长可以比用5 μm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 果使分离过程快了9倍而分离度保持不变。
UPLCTM美国药典有关物质分析实例
原有HPLC分析需要三根不同的色谱柱,至少需 要65分钟才能完成;UPLCTM使用了一根色谱柱, 在1分钟内即可完成。
0.00
0.20
0.40 Minutes
0.60
0.80
1.00
一分钟以内!
3.UPLC仪器
仅仅有小颗粒不能构成UPLCTM 大幅提高色谱柱的性能;第一要解决小颗粒填料的 耐压问题,第二要解决小颗粒填料的装填问题。 高压溶剂输送系统(超过15000psi)。 完善的系统整体性设计,降低死体积。并解决超高 压下的耐压及渗漏问题。 快速自动进样器,降低进样的交叉污染。 高速检测器。 系统控制及数据管理,解决高速数据的采集、仪器 的控制问题。
大的投资回报。
UPLC的高分离度可从容面对复杂组份(如蛋白质与代谢 组学等生化领域、天然产物)分离的挑战。
UPLC的高灵敏度可检测更加痕量的目标化合物。 UPLC的快速分析大量样品,实现高通量。
检测器:
• 光学及/或质谱检测器 • 可调紫外或光电二极管矩阵 • 为UPLC™专门优化的流动池 • 高速检测
色谱柱管理:
• 创新的枢轴转动设计 • 置色谱柱出口直接到检测器
样品管理器:
• 低扩散XYZZ’形式 • 快速进样周期 • 低交叉污染 • 样品盘及/或样品瓶 • 可选样品组织器
两元溶剂管理:
• 高压混合 • 两元梯度 • 四溶剂选择 • 在线脱气 • 低扩散设计 • UPLC的耐压能力
3.1 超高效液相色谱的C18色谱柱
固定相粒度 直径可达
dp
1.7µm 色谱柱长可 达3-5cm
3.1.1 色谱柱颗粒化学
3.1.2 色谱柱硬件
筛板、柱管和连 接件,可在超过 140MPa压力下 装填,保证色谱 柱高柱效和长寿 命。
如化妆品中违禁品的检测
高分辨串联质谱QTOF micro
灵敏度高(pg-fg级)
和选择性强得到的
质谱谱图数据完整、 品质高。因而,在
天然产物,新药开
发,药代研究和蛋 白质组学领域的定
性、定量分析研究
方面占有重要地位。
超高效液相色谱的展望
UPLC可以更快的速度和更高的质量完成以往HPLC的工
作,为用户节省宝贵的时间和日常溶剂消耗,从而获得最
2.理论基础
在高效液相色谱速率理论中, Van Deemter方程式的简
化表达式:
如果仅考虑固定相的粒度 对 的影响,其简化方程式可表 达为:
2.1 超高分离度
N α -1 ) ( k2 ) Rs = ( ) ( k2 + 1 α 4 1 L
N∝
dp
随着dp的降低,N值会增加;而 N值增加,则Rs值增加
可记录进样次数、最大反 压及温度
智能芯片自动下载关键参
数到色谱柱历史文件 信息不可删除
含有该色谱柱独特的分析
证书 eCord 装置
3.2 超高效液相色谱的输液系统
3.2.1 二元溶剂管理系统
高压混合 二元梯度 四溶剂选择 在线脱气 低扩散设计 耐高压
3.2.2 UPLC超高压输液泵的特性
由此,UPLC(超高效液相色谱)概念得以提出,将
HPLC的极限作为自己的起点。
液相色谱40年的发展史是颗粒技术的发展史。 颗粒度的改变直接影响到柱效,从而对分离结 果产生直接影响。由下图可知:随着颗粒度的 不断降低,色谱分离度不断提高。
基于1.7 μm小颗粒技术的UPLCTM,并非 普通HPLC系统改进而成。它不但需要耐 压、稳定的小颗粒填料,而且需要耐压的 色谱系统(>15,000psi)、最低交叉污染的 快速进样器、快速检测器及优化的系统体 积等诸多方面的保障,以充分发挥小颗粒 技术优势。这就需要对系统所有硬件和软 件的进行全面创新。
UPLCTM的超强分离能力有助于目标化合物 与与之竞争电离的杂质的分离,从而可以 使质谱检测器的灵敏度因离子抑制现象的 减弱或克服而得到进一步的提高。
HPLC-MS到UPLCTM-MS:灵敏度的额外提高
填料颗粒尺寸的演变
0.040
0.020
UPLC
0.000
速度、灵敏 度及分离度 的完美结合
AUபைடு நூலகம்
高通量实验室始终要求在单位时 间内提供更多的信息和处理更多 的样品并保证提供高质量的数据。 较小的颗粒能超乎寻常地提高分析速度而不降低分离度。
L N∝ dp
颗粒度减小后,柱长可以按 比例缩短而保持柱效不变
1 最佳流速∝ —— 颗粒度越小,最佳流速也越 dp 大,进而可以通过提高流速
来进一步加快分离速度
目录
1 绪论
2
理论基础
3 4
仪器介绍 应用和展望
1.绪论
ACQUITY UPLCTM系统
超高效液相色谱的发展
站在当今世界科技前沿的液相色谱用户现在又有了新的
需求。首先是改进生产力的需求,因为大量的样品需要在很 短的时间内完成;其次是在生化样品及天然产物样品的分析 中,样品的复杂性对分离能力提出了更高的要求;第三是在 与质谱等检测技术联用时,也提出了更高的要求。
与普通HPLC
的高压梯度
系统相比, UPLC的梯度
性能极佳
当梯度陡度为1%,梯度范围为90%-100%时,超高压输液 泵的梯度运行曲线
UPLC的重现性
UPLC 34次进样分析烷基芳酮混合物保留时间的重现性
3.3 超高效液相色谱的高速检测器
UPLC光导检测器流通池示意图
采样速度快
能减少谱带扩展
以保持柱效 灵敏度比HPLC提 高2-3倍
ACQUITY UPLCTM 系统:1.7 μm颗粒提供 的柱效比5 μm颗粒提高了3倍。1.7 μm颗粒 的分离度比5 μm颗粒提高了70%。
UPLCTM用1.7 μm颗粒提高了分离能力,可 以分离出更多的色谱峰,从而对样品提供 的信息达到了一个新的水平。
UPLCTM与HPLC:分离度比较
2.2 超高速度
2.3 超高灵敏度
过去提高灵敏度的工作集中在检测器上, 包括光学、质谱检测器。然而采用超高效 色谱系统就能获得灵敏度的显著提高。
1 N∝ W2
1 峰高∝ —
Y
2.4 简单方便的方法转换
2.5 UPLCTM:最佳的质谱入口
由于色谱峰扩散不大,增加了峰浓度,有 利于提高离子源的效率,因而使灵敏度至 少提高了3倍。
3.4超高效液相色谱的自动进样器
针内针装置
减少死体 积,降低谱 带扩展 快速自动 取样 低扩散、 低交叉污染 外针刺破密封,内针插入样品容器底部吸取样品可 达到微量取样(µL取样)
4 超高效液相色谱的应用
药物分析 如天然产物中复杂组分的分析
生化分析 如蛋白质、多肽、代谢组学等生化样品 食品分析 如食品中农药残留的检测 环境分析 如水中微囊藻毒素的检测 其他
UPLCTM与HPLC:速度比较
由于ACQUITY UPLCTM 系统用1.7 μm颗粒, 柱长可以比用5 μm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 果使分离过程快了9倍而分离度保持不变。
UPLCTM美国药典有关物质分析实例
原有HPLC分析需要三根不同的色谱柱,至少需 要65分钟才能完成;UPLCTM使用了一根色谱柱, 在1分钟内即可完成。
0.00
0.20
0.40 Minutes
0.60
0.80
1.00
一分钟以内!
3.UPLC仪器
仅仅有小颗粒不能构成UPLCTM 大幅提高色谱柱的性能;第一要解决小颗粒填料的 耐压问题,第二要解决小颗粒填料的装填问题。 高压溶剂输送系统(超过15000psi)。 完善的系统整体性设计,降低死体积。并解决超高 压下的耐压及渗漏问题。 快速自动进样器,降低进样的交叉污染。 高速检测器。 系统控制及数据管理,解决高速数据的采集、仪器 的控制问题。
大的投资回报。
UPLC的高分离度可从容面对复杂组份(如蛋白质与代谢 组学等生化领域、天然产物)分离的挑战。
UPLC的高灵敏度可检测更加痕量的目标化合物。 UPLC的快速分析大量样品,实现高通量。
检测器:
• 光学及/或质谱检测器 • 可调紫外或光电二极管矩阵 • 为UPLC™专门优化的流动池 • 高速检测
色谱柱管理:
• 创新的枢轴转动设计 • 置色谱柱出口直接到检测器
样品管理器:
• 低扩散XYZZ’形式 • 快速进样周期 • 低交叉污染 • 样品盘及/或样品瓶 • 可选样品组织器
两元溶剂管理:
• 高压混合 • 两元梯度 • 四溶剂选择 • 在线脱气 • 低扩散设计 • UPLC的耐压能力
3.1 超高效液相色谱的C18色谱柱
固定相粒度 直径可达
dp
1.7µm 色谱柱长可 达3-5cm
3.1.1 色谱柱颗粒化学
3.1.2 色谱柱硬件
筛板、柱管和连 接件,可在超过 140MPa压力下 装填,保证色谱 柱高柱效和长寿 命。
如化妆品中违禁品的检测
高分辨串联质谱QTOF micro
灵敏度高(pg-fg级)
和选择性强得到的
质谱谱图数据完整、 品质高。因而,在
天然产物,新药开
发,药代研究和蛋 白质组学领域的定
性、定量分析研究
方面占有重要地位。
超高效液相色谱的展望
UPLC可以更快的速度和更高的质量完成以往HPLC的工
作,为用户节省宝贵的时间和日常溶剂消耗,从而获得最
2.理论基础
在高效液相色谱速率理论中, Van Deemter方程式的简
化表达式:
如果仅考虑固定相的粒度 对 的影响,其简化方程式可表 达为:
2.1 超高分离度
N α -1 ) ( k2 ) Rs = ( ) ( k2 + 1 α 4 1 L
N∝
dp
随着dp的降低,N值会增加;而 N值增加,则Rs值增加
可记录进样次数、最大反 压及温度
智能芯片自动下载关键参
数到色谱柱历史文件 信息不可删除
含有该色谱柱独特的分析
证书 eCord 装置
3.2 超高效液相色谱的输液系统
3.2.1 二元溶剂管理系统
高压混合 二元梯度 四溶剂选择 在线脱气 低扩散设计 耐高压
3.2.2 UPLC超高压输液泵的特性
由此,UPLC(超高效液相色谱)概念得以提出,将
HPLC的极限作为自己的起点。
液相色谱40年的发展史是颗粒技术的发展史。 颗粒度的改变直接影响到柱效,从而对分离结 果产生直接影响。由下图可知:随着颗粒度的 不断降低,色谱分离度不断提高。
基于1.7 μm小颗粒技术的UPLCTM,并非 普通HPLC系统改进而成。它不但需要耐 压、稳定的小颗粒填料,而且需要耐压的 色谱系统(>15,000psi)、最低交叉污染的 快速进样器、快速检测器及优化的系统体 积等诸多方面的保障,以充分发挥小颗粒 技术优势。这就需要对系统所有硬件和软 件的进行全面创新。
UPLCTM的超强分离能力有助于目标化合物 与与之竞争电离的杂质的分离,从而可以 使质谱检测器的灵敏度因离子抑制现象的 减弱或克服而得到进一步的提高。
HPLC-MS到UPLCTM-MS:灵敏度的额外提高
填料颗粒尺寸的演变
0.040
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UPLC
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速度、灵敏 度及分离度 的完美结合
AUபைடு நூலகம்
高通量实验室始终要求在单位时 间内提供更多的信息和处理更多 的样品并保证提供高质量的数据。 较小的颗粒能超乎寻常地提高分析速度而不降低分离度。
L N∝ dp
颗粒度减小后,柱长可以按 比例缩短而保持柱效不变
1 最佳流速∝ —— 颗粒度越小,最佳流速也越 dp 大,进而可以通过提高流速
来进一步加快分离速度