超高效液相色譜UPLC.ppt

目錄 1 緒論 ACQUITYUPLCTM系統(tǒng) 超高效液相色譜的發(fā)展 站在當今世界科技前沿的液相色譜用戶現在又有了新的需求 首先是改進生產力的需求 因為大量的樣品需要在很短的時間內完成 其次是在生化樣品及天然產物樣品的分析中 樣品的復雜性對分離能力提出了更高的要求 第三是在與質譜等檢測技術聯用時 也提出了更高的要求 由此 UPLC 超高效液相色譜 概念得以提出 將HPLC的極限作為自己的起點 液相色譜40年的發(fā)展史是顆粒技術的發(fā)展史 顆粒度的改變直接影響到柱效 從而對分離結果產生直接影響 由下圖可知 隨著顆粒度的不斷降低 色譜分離度不斷提高 基于1 7 m小顆粒技術的UPLCTM 并非普通HPLC系統(tǒng)改進而成 它不但需要耐壓 穩(wěn)定的小顆粒填料 而且需要耐壓的色譜系統(tǒng) 15 000psi 最低交叉污染的快速進樣器 快速檢測器及優(yōu)化的系統(tǒng)體積等諸多方面的保障 以充分發(fā)揮小顆粒技術優(yōu)勢 這就需要對系統(tǒng)所有硬件和軟件的進行全面創(chuàng)新 2 理論基礎 在高效液相色譜速率理論中 VanDeemter方程式的簡化表達式 如果僅考慮固定相的粒度對的影響 其簡化方程式可表達為 2 1超高分離度 1 隨著dp的降低 N值會增加 而N值增加 則Rs值增加 ACQUITYUPLCTM系統(tǒng) 1 7 m顆粒提供的柱效比5 m顆粒提高了3倍 1 7 m顆粒的分離度比5 m顆粒提高了70 UPLCTM與HPLC 分離度比較 UPLCTM用1 7 m顆粒提高了分離能力 可以分離出更多的色譜峰 從而對樣品提供的信息達到了一個新的水平 2 2超高速度 高通量實驗室始終要求在單位時間內提供更多的信息和處理更多的樣品并保證提供高質量的數據 較小的顆粒能超乎尋常地提高分析速度而不降低分離度 1最佳流速 dp 顆粒度減小后 柱長可以按比例縮短而保持柱效不變 顆粒度越小 最佳流速也越大 進而可以通過提高流速來進一步加快分離速度 UPLCTM與HPLC 速度比較 由于ACQUITYUPLCTM系統(tǒng)用1 7 m顆粒 柱長可以比用5 m顆粒時縮短3倍而保持柱效不變 而且使分離在高3倍的流速下進行 結果使分離過程快了9倍而分離度保持不變 UPLCTM美國藥典有關物質分析實例 原有HPLC分析需要三根不同的色譜柱 至少需要65分鐘才能完成 UPLCTM使用了一根色譜柱 在1分鐘內即可完成 2 3超高靈敏度 過去提高靈敏度的工作集中在檢測器上 包括光學 質譜檢測器 然而采用超高效色譜系統(tǒng)就能獲得靈敏度的顯著提高 1峰高 Y 2 4簡單方便的方法轉換 2 5UPLCTM 最佳的質譜入口 由于色譜峰擴散不大 增加了峰濃度 有利于提高離子源的效率 因而使靈敏度至少提高了3倍 UPLCTM的超強分離能力有助于目標化合物與與之競爭電離的雜質的分離 從而可以使質譜檢測器的靈敏度因離子抑制現象的減弱或克服而得到進一步的提高 HPLC MS到UPLCTM MS 靈敏度的額外提高 填料顆粒尺寸的演變 3 UPLC儀器 僅僅有小顆粒不能構成UPLCTM 大幅提高色譜柱的性能 第一要解決小顆粒填料的耐壓問題 第二要解決小顆粒填料的裝填問題 高壓溶劑輸送系統(tǒng) 超過15000psi 完善的系統(tǒng)整體性設計 降低死體積 并解決超高壓下的耐壓及滲漏問題 快速自動進樣器 降低進樣的交叉污染 高速檢測器 系統(tǒng)控制及數據管理 解決高速數據的采集 儀器的控制問題 檢測器 光學及 或質譜檢測器可調紫外或光電二極管矩陣為UPLC 專門優(yōu)化的流動池高速檢測 色譜柱管理 創(chuàng)新的樞軸轉動設計置色譜柱出口直接到檢測器 樣品管理器 低擴散XYZZ 形式快速進樣周期低交叉污染樣品盤及 或樣品瓶可選樣品組織器 兩元溶劑管理 高壓混合兩元梯度四溶劑選擇在線脫氣低擴散設計UPLC的耐壓能力 3 1超高效液相色譜的C18色譜柱 固定相粒度直徑可達1 7 m色譜柱長可達3 5cm 3 1 1色譜柱顆?；瘜W 3 1 2色譜柱硬件 篩板 柱管和連接件 可在超過140MPa壓力下裝填 保證色譜柱高柱效和長壽命 可記錄進樣次數 最大反壓及溫度智能芯片自動下載關鍵參數到色譜柱歷史文件信息不可刪除含有該色譜柱獨特的分析證書 eCord裝置 3 2超高效液相色譜的輸液系統(tǒng) 3 2 1二元溶劑管理系統(tǒng) 高壓混合二元梯度四溶劑選擇在線脫氣低擴散設計耐高壓 3 2 2UPLC超高壓輸液泵的特性 與普通HPLC的高壓梯度系統(tǒng)相比 UPLC的梯度性能極佳 當梯度陡度為1 梯度范圍為90 100 時 超高壓輸液泵的梯度運行曲線 UPLC的重現性 UPLC34次進樣分析烷基芳酮混合物保留時間的重現性 3 3超高效液相色譜的高速檢測器 UPLC光導檢測器流通池示意圖 采樣速度快能減少譜帶擴展以保持柱效靈敏度比HPLC提高2 3倍 3 4超高效液相色譜的自動進樣器 針內針裝置 外針刺破密封 內針插入樣品容器底部吸取樣品可達到微量取樣 L取樣 減少死體積 降低譜帶擴展快速自動取樣低擴散 低交叉污染 4超高效液相色譜的應用 藥物分析如天然產物中復雜組分的分析生化分析如蛋白質 多肽 代謝組學等生化樣品食品分析如食品中農藥殘留的檢測環(huán)境分析如水中微囊藻毒素的檢測其他如化妝品中違禁品的檢測 高分辨串聯質譜QTOFmicro 靈敏度高 pg fg級 和選擇性強得到的質譜譜圖數據完整 品質高 因而 在天然產物 新藥開發(fā) 藥代研究和蛋白質組學領域的定性 定量分析研究方面占有重要地位 超高效液相色譜的展望 UPLC可以更快的速度和更高的質量完成以往HPLC的