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1、目目 录录绪论1理论基础2仪器介绍3应用和展望4第1页/共37页1.绪论绪论ACQUITY UPLCTM系统第2页/共37页超高效液相色谱的发展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。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。第3页/共37页液相色谱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
2、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。第4页/共37页基于1.7 m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。第5页/共37页2.理论基础理论基础l在高效液相色谱速率理论中，在高效液相色谱速率理论中，Van Deemter方程式的简方程式的简化表达式：化表达式：l如果仅考虑固定相的粒度如果仅考虑固定相的粒度 对对 的影响，其简化方程式可表的影
3、响，其简化方程式可表达为：达为：第6页/共37页第7页/共37页2.1 超高分离度超高分离度1随着dp的降低，N值会增加；而N值增加，则Rs值增加ACQUITY UPLCTM系统：1.7 m颗粒提供的柱效比5 m颗粒提高了3倍。1.7 m颗粒的分离度比5 m颗粒提高了70。第8页/共37页UPLCTM与HPLC：分离度比较UPLCTM用1.7 m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。第9页/共37页2.2 超高速度超高速度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
4、分离度。较小的颗粒能超乎寻常地提高分析速度而不降低分离度。1最佳流速 dp颗粒度减小后，柱长可以按比例缩短而保持柱效不变颗粒度越小，最佳流速也越大，进而可以通过提高流速来进一步加快分离速度第10页/共37页 UPLCTM与HPLC：速度比较由于ACQUITY UPLCTM系统用1.7 m颗粒，柱长可以比用5 m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。第11页/共37页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，一根色谱柱，在在1分钟内分钟内即可完成
5、。第12页/共37页2.3 超高灵敏度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峰高 Y第13页/共37页第14页/共37页2.4 简单方便的方法转换简单方便的方法转换第15页/共37页2.5 UPLCTM：最佳的质谱入口：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。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。第16页/共37页HPLC-MS到UPLCTM-MS：灵
6、敏度的额外提高第17页/共37页填料颗粒尺寸的演变填料颗粒尺寸的演变Minutes1.000.000.200.400.600.80AU0.0000.0200.040一分钟以内！一分钟以内！速度、灵敏速度、灵敏度及分离度度及分离度的完美结合的完美结合UPLC第18页/共37页3.UPLC仪器仪器仅仅有小颗粒不能构成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。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（超过高压溶剂输送系统（超过15000psi）。）。完善的系统整体
7、性设计，降低死体积。并解决超高压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。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。快速自动进样器，降低进样的交叉污染。高速检测器。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。控制问题。第19页/共37页检测器：检测器：光学及光学及/或质谱检测器或质谱检测器 可调紫外或光电二极管矩阵可调紫外或光电二极管矩阵 为为UPLC专门优化的流动池专门优化的流动池 高速检测高速检测色谱柱管理：色谱柱管理：创新的枢轴转动设计创新的枢轴转动设计 置色谱柱出口直接到检测器置
8、色谱柱出口直接到检测器样品管理器：样品管理器：低扩散低扩散XYZZ形式形式 快速进样周期快速进样周期 低交叉污染低交叉污染 样品盘及样品盘及/或样品瓶或样品瓶 可选样品组织器可选样品组织器两元溶剂管理：两元溶剂管理：高压混合高压混合 两元梯度两元梯度 四溶剂选择四溶剂选择 在线脱气在线脱气 低扩散设计低扩散设计 UPLC的耐压能力的耐压能力第20页/共37页3.1 超高效液相色谱的超高效液相色谱的C18色谱柱色谱柱n固定相粒度固定相粒度直径可达直径可达1.7mn色谱柱长可色谱柱长可达达3-5cm第21页/共37页色谱柱颗粒化学色谱柱颗粒化学第22页/共37页色谱柱硬件色谱柱硬件第23页/共37
9、页筛板、柱管和连筛板、柱管和连接件，可在超过接件，可在超过140MPa压力下压力下装填，保证色谱装填，保证色谱柱高柱效和长寿柱高柱效和长寿命。命。第24页/共37页 n 可记录进样次数、最大反可记录进样次数、最大反压及温度压及温度n智能芯片自动下载关键参智能芯片自动下载关键参数到色谱柱历史文件数到色谱柱历史文件n信息不可删除信息不可删除n含有该色谱柱独特的分析含有该色谱柱独特的分析证书证书eCord 装置装置第25页/共37页3.2 超高效液相色谱的输液系统超高效液相色谱的输液系统第26页/共37页二元溶剂管理系统二元溶剂管理系统n高压混合高压混合n二元梯度二元梯度n四溶剂选择四溶剂选择n在线
10、脱气在线脱气n低扩散设计低扩散设计n耐高压耐高压第27页/共37页超高压输液泵的特性超高压输液泵的特性与普通与普通HPLC的高压梯度的高压梯度系统相比，系统相比，UPLC的梯度的梯度性能极佳性能极佳当梯度陡度为当梯度陡度为1%1%，梯度范围为，梯度范围为90%-100%90%-100%时，超高压输液泵时，超高压输液泵的梯度运行曲线的梯度运行曲线第28页/共37页 UPLC的重现性的重现性UPLC 34次进样分析烷基芳酮混合物保留时间的重现性次进样分析烷基芳酮混合物保留时间的重现性第29页/共37页3.3 超高效液相色谱的高速检测器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光导检测
11、器流通池示意图第30页/共37页采样速度快采样速度快能减少谱带扩展能减少谱带扩展以保持柱效以保持柱效灵敏度比灵敏度比HPLC提提高高2-3倍倍第31页/共37页3.4超高效液相色谱的自动进样器超高效液相色谱的自动进样器第32页/共37页 针内针装置针内针装置外针刺破密封，内针插入样品容器底部吸取样品可外针刺破密封，内针插入样品容器底部吸取样品可达到微量取样（达到微量取样（L取样）取样）n减少死体减少死体积，降低谱积，降低谱带扩展带扩展n快速自动快速自动取样取样n低扩散、低扩散、低交叉污染低交叉污染第33页/共37页4 超高效液相色谱的应用超高效液相色谱的应用l药物分析药物分析 如天然产物中复杂
12、组分的分析如天然产物中复杂组分的分析 l生化分析生化分析 如如蛋白质、多肽、代谢组学蛋白质、多肽、代谢组学等生化样品等生化样品l食品分析食品分析 如食品中农药残留的检测如食品中农药残留的检测l环境分析环境分析 如水中如水中微囊藻毒素微囊藻毒素的检测的检测l其他其他 如化妆品中违禁品的检测如化妆品中违禁品的检测 第34页/共37页高分辨串联质谱QTOF microl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。第35页/共37页超高效液相色谱的展望超高效液相色谱的展望lUPLC可以更快的速度和更高的质量完成以往可以更快的速度和更高的质量完成以往HPLC的工的工作，为用户作，为用户节省节省宝贵的宝贵的时间时间和日常和日常溶剂溶剂消耗，从而获得最消耗，从而获得最大的投资回报。大的投资回报。lUPLC的高分离度可从容面对的高分离度可从容面对复杂组份复杂组份（如（如蛋白质与代谢蛋白质与代谢组学等生化领域、组学等生化领域、天然产物）分离的挑战。天然产物）分离的挑战。lUPLC的高灵敏度的高灵敏度可可检测更加检测更加痕量痕量的目标化合物。的目标化合物。lUPLC的的快速分析大量样品，实现快速分析大量样品，实现高通量高通量。第36页/共37页感谢您的观看。感谢您的观看。第37页/共37页