UPLC是一個新興的領域，今天就跟大家分享一些干貨。

 

UPLC：超高效液相色譜（Ultra Performance Liquid Chromatography）

色譜理論認為提高色譜柱的效能（efficiency）就能增加儀器的解析度（resolution），而運用粒徑低于2μm的小顆粒無疑是增加效能的好方法。但減小固定相的粒度以增加色譜柱效能一直的色譜儀器科學的瓶頸，因為小顆粒不僅要求系統能承受高于目前極限壓力（比如9000psi），需要更小的系統體積（死體積），并且需要能適應可能只有幾秒峰寬的高速檢測器。

UHPLC：超高效液相色譜 (Ultra-High Performance Liquid Chromatography)

特點是工作壓力超過6000 psi或工作溫度超過環境溫度的應用。由于 UHPLC 應用中使用的硬件通常可以承受 9000 psi或更高的系統壓力，因此色譜工作人員可以使用由更高級固相（其顆粒遠遠小于傳統的5 μm直徑硅膠）填充的色譜柱。采用顆粒更小的固相不僅可以實現更高的分辨率，同時還能縮短整體分析時間。

HPLC：高效液相色譜（High Performance Liquid Chromatography）

又稱“高壓液相色譜”、“高速液相色譜”等。高效液相色譜是色譜法的一個重要分支，以液體為流動相，采用高壓輸液系統，將具有不同極性的單一溶劑或不同比例的混合溶劑、緩沖液等流動相泵入裝有固定相的色譜柱，在柱內各成分被分離后，進入檢測器進行檢測，從而實現對試樣的分析。該方法已成為化學、醫學、工業、農學、商檢和法檢等學科領域中重要的分離分析技術。

 

UPLC和HPLC的區別

 

與傳統的高效液相色譜(HPLC)相比，UPLC具有高分離度(ultra resolution)、高速度(ultra speed)、高靈敏度(sensitivity)等優勢。在全面提升HPLC的速度、靈敏度和分離度諸品質的同時，保留其原有的實用性及原理。

 

其最顯著的優勢是可以縮短分析時間，提高工作效率。

 

使用UPLC確實能明顯縮短分析時間，提高效率（如某有關物質分析方法，使用HPLC運行一針是75分鐘，UPLC完全可以在10分鐘內搞定），分析效率提高將近7.5倍。

 

當然了，分析效率提高這么多，其配套設備肯定也不是鬧著玩的。UPLC需要小顆粒雜化填料（1.7um）的色譜柱、更高耐壓（達15000Psi）、低系統體積的輸液單元。

 

學會正確維護UPLC，避免被領導罵。

 

溶液的制備很關鍵

 

在色譜系統中，溶液是一個更重要的部分，那么UPLC中溶液的制備應該是怎樣的呢？

 

樣品溶液的制備

 

樣品的制備同樣是過濾和離心兩種方法。

 

過濾：根據樣品溶液的極性，選擇不同材質的0.22um濾膜過濾。

 

濾膜的選擇，要進行分析方法確證，濾膜的相容性實驗。

 

此處強調一下，必須是0.22um，千萬不要用錯。

 

離心：采用高速離心的方式（大于10000轉/分鐘）。

 

離心的方法一般適用于過濾較困難的溶液，為了保護UPLC的系統，離心完畢后建議再次進行過濾。

 

流動相的制備

 

所用有機相應是進口的色譜級別。使用的水應為超純水，MILLI-Q純水機生產的即可。

 

配制緩沖鹽溶液應該有效期的規定，根據各實驗室SOP規定。

 

所有的流動相用前必須使用0.22um的微孔濾膜過濾。

 

有很多同仁在平衡色譜柱時，因為使用的是甲醇/水或是乙腈/水系統，因為不涉及到緩沖鹽溶液，經常把過濾這一步省略，再次提醒大家：

 

UPLC系統使用的所有流動相均必須經過0.22um的微孔濾膜過濾。

 

色譜柱的使用

 

若柱效不佳，將會浪費樣品分析時間，問題排查時間，更是浪費寶貴樣品。所以色譜柱的使用操作的規范性，直接決定UPLC的分析效率與數據可靠性。

 

首先，應與色譜柱的供應商溝通，充分了解色譜柱的性能，如反相柱、正相柱、氰基柱、親水柱、離子交換柱等。

 

再次，建立色譜柱的管理SOP，在SOP中規定色譜柱的登記、啟用、使用及報廢記錄，便于色譜柱整個生命周期的管理。

 

色譜柱的啟用

 

色譜柱包裝開啟后一定要閱讀說明書，關注說明書中的注意事項，如pH的適用范圍、流動相中能否采用水、平衡時的流速，保留溶劑等。

 

對于正相色譜柱來說，最重點的時注意初始流速一定要小，一般0.2ml/min。

 

反相柱就比較麻煩一點了，先用小流速0.2ml/min的甲醇沖洗2小時，再用10%甲醇沖洗2小時，最后過渡到檢品的流動相，流速由低逐步增加到目標流速。

 

柱子開始使用前，必須確認系統適用性測試是否滿足要求，主要關注理論板數、分離度、拖尾因子等關鍵分離參數，驗收合格后才能使用。

 

色譜柱的清洗和保存

 

正相色譜柱進樣后一般無需刻意清洗，但是需要保存時，必須按照說明書要求選擇溶劑，以免長時間引起固定相干涸。                        

 

反相色譜柱清洗過程：高水相等度洗脫保證緩沖鹽沖洗干凈后，梯度洗脫的方式過渡到純有機相，等度洗脫10~30柱體積，柱溫可適當提高2~5度，方法運行完及時關閉柱溫。

 

對于親水作用色譜柱：最后保存盡量避免使用純有機相，應包含少量的水，比如95%的乙腈。       

 

色譜柱的使用

 

使用色譜柱，應輕拿輕放，安裝零死體積。

 

切忌由大流速變化引起的壓力變化對色譜柱造成機械損傷，應使用逐漸提高流速的方法達到目標流速。

 

建立色譜柱的使用記錄，記錄中體現出理論板數、分離度拖尾因子、柱壓、保留時間、流動相體系、保存溶劑等信息，一旦發現參數異常，以便展開調查，避免偏差發生。

 

色譜柱使用過程中，應關注其柱壓、柱效，使用完畢后填寫“色譜使用記錄”。

 

色譜柱最好是專用，帶保護柱。并且使用過緩沖鹽的色譜柱最好不要用于新項目的方法開發。

 

低紫外區的檢測，為了避免“鬼峰”的出現，可以使用捕集柱，色譜柱使用完畢后一定要按SOP及時清洗。

 

對于鬼峰捕集柱的使用，很多科研單位覺得不可行，不知道如何在標準中進行表達。其實在方法建立過程中，如果鬼峰無法避免，可以在“發展報告”中說明使用鬼峰捕集柱的理由，并在標準中如實描述，以便與廠家或是QC進行方法轉移。

 

有關親水性色譜柱，小編也有些提議：

 

以HILIK色譜柱為例，使用更少或是較弱的極性溶劑可以增加極性化合物的保留。

 

樣品溶解的溶液盡可能接近流動相條件的初始條件，然而，極性大的分析物經常在有機溶液中存在溶解度較低的現象，可以先用水溶解樣品，再用乙腈/水溶液進行稀釋，需要平衡溶解度和峰形之間的關系，根據化合物性質，具體情況具體分析。

 

色譜柱的報廢要素

 

1.色譜柱堵塞，壓力升高1000psi。

2.色譜柱污染出現鬼峰、噪音增加、檢測限增大時。

3.填料塌陷或污染引起色譜圖前沿、拖尾、分叉時。

4.理論板數、分離度、拖尾因子按各檢品質量標準規定執行，未規定的按各國藥典通則規定執行，不符合上述規定時。

 

UPLC使用常見問題

 

液相基線噪音干擾

如果出現基線噪音較大的情況，首先應該排除檢測器的問題。

 

排查流動相問題時，需要重點考慮流動相的組成及檢測波長是否發生了改變？

 

一定要確定您所用儀器上最后使用的流動相是什么？為了避免這個問題，在接上個人用儀器之前，要連接兩通，用超純水將儀器管路全部清洗一遍。

 

此外還需要考慮流動相的互溶性的問題。不相混溶的溶劑不能用作梯度洗脫的流動相。有些溶劑在一定比例內混溶，超出范圍后就不互溶，使用時更要引起注意。當有機溶劑和緩沖液混合時，還可能析出鹽的晶體，尤其使用磷酸鹽時需特別小心。

 

梯度洗脫所用的溶劑純度要求更高，為了保證良好的重現性。進行樣品分析前必須進行空白梯度洗脫，以辯證溶劑雜質峰。

 

分析弱酸性樣品時，通常在流動相中加入少量弱酸，常用50mmol/L磷酸鹽緩沖液和1%醋酸溶液；分析弱堿樣品時，通常在流動相中加入少量弱堿，常用50mmol/L磷酸鹽緩沖液和30mmol/L三乙胺溶液。

 

流動相中加入有機胺可以減弱弱堿性樣品和殘余硅醇基的強相互作用，減輕或消除峰拖尾現象。所以在此使用的有機胺也成為減尾劑。

 

要確保所使用流動相不改變填料的任何性質。低交聯度的離子交換樹脂和排阻色譜填料有時遇到某些有機相會溶脹或收縮，從而改變色譜柱填床的性質。堿性流動相不能用于硅膠柱系統。酸性流動相不能用于氧化鋁、氧化鎂等吸附劑的柱系統。

 

即使經過0.22um濾膜過濾，在保質期時間內，有的流動相仍會存在長菌、沉淀、結晶等現象。

 

流動相不干凈，進入液相系統是非常危險的，尤其是緩沖鹽。

 

在此有一個小竅門：用激光筆測試，不干凈的緩沖鹽溶液在激光筆照射時，里面會看到一條紅線。

 

最后，還有濾膜的相容性問題，有的濾膜可以引起基線及噪音的波動，遇到這種情況，需要進行濾膜篩選。

 

液相壓力波動

 

最常見原因是泵內有氣泡。

 

其他還有：

 

溶劑進口過濾芯堵塞（最好更換新的過濾芯，一旦長菌，是不可逆的）、未充分混勻（尤其是有機相和水相相差比例懸殊時）、溶劑未脫氣、泵的密封墊老化、出口單向閥實效、主動閥失效等。

 

液相壓力過低包含原因

 

首先想到的是連接管路泄露或其他設備不密封，如泵頭密封墊。

 

還會存在溶劑進口過濾芯堵塞，溶劑無法通過、溶劑或流速改變、主/被動閥失靈、

 

四元比例閥失靈、單向出口閥失靈、色譜柱固定相流失等原因。

 

液相壓力過高包含原因

 

這個原因各位同仁應該都很熟悉，如：色譜柱污染、柱子進口過濾芯被污染、PURGE閥過濾芯污染、連接管路堵塞、進樣器旋轉密封閥被堵塞或進樣針或針座被堵塞等。

 

系統優化時所需過度溶劑

 

1.反相和正相相互轉換：

 

所用溶劑為異丙醇，原因：排除系統中空氣的最好溶劑。

 

2.使用緩沖液后沖洗系統：

 

所用溶劑為二次蒸餾水，原因：再溶解緩沖液結晶的最好溶劑。

 

3.更換溶劑后：

 

所用溶劑為二次蒸餾水，原因：再溶解緩沖液結晶的最好溶劑。