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(dāng)今世界科技前沿的液相色譜用戶現(xiàn)在又有了新的需求 首先是改進生產(chǎn)力的需求 因為大量的樣品需要在很短的時間內(nèi)完成 其次是在生化樣品及天然產(chǎn)物樣品的分析中 樣品的復(fù)雜性對分離能力提出了更高的要求 第三是在與質(zhì)譜等檢測技術(shù)聯(lián)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(shù)的發(fā)展史 顆粒度的改變直接影響到柱效 從而對分離結(jié)果產(chǎn)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(shù)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(shù)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(chǔ) 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(nèi)提供更多的信息和處理更多的樣品并保證提供高質(zhì)量的數(shù)據(jù) 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(jié)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(guān)物質(zhì)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(nèi)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(xué) 質(zhì)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(zhuǎn)換 2 5UPLCTM 最佳的質(zhì)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(biāo)化合物與與之競爭電離的雜質(zhì)的分離 從而可以使質(zhì)譜檢測器的靈敏度因離子抑制現(xiàn)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(gòu)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(shè)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(shù)據(jù)管理 解決高速數(shù)據(jù)的采集 儀器的控制問題 檢測器 光學(xué)及 或質(zhì)譜檢測器可調(diào)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(zhuǎn)動設(shè)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(shè)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(xué) 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(shù) 最大反壓及溫度智能芯片自動下載關(guān)鍵參數(shù)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(shè)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(dāng)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(xiàn)性 UPLC34次進樣分析烷基芳酮混合物保留時間的重現(xiàn)性 3 3超高效液相色譜的高速檢測器 UPLC光導(dǎo)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(nèi)針裝置 外針刺破密封 內(nèi)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(yīng)用 藥物分析如天然產(chǎn)物中復(fù)雜組分的分析生化分析如蛋白質(zhì) 多肽 代謝組學(xué)等生化樣品食品分析如食品中農(nóng)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(lián)質(zhì)譜QTOFmicro 靈敏度高 pg fg級 和選擇性強得到的質(zhì)譜譜圖數(shù)據(jù)完整 品質(zhì)高 因而 在天然產(chǎn)物 新藥開發(fā) 藥代研究和蛋白質(zhì)組學(xué)領(lǐng)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(zhì)量完成以往HPLC的