UPLC、HPLC、UHPLC間的區(qū)別?
UPLC、HPLC、UHPLC是實驗室的常見檢測設備,但是什么時候該用UPLC,什么時候該用UHPLC,什么時候該用HPLC呢,三者有什么區(qū)別?
HPLC(High
Performance Liquid Chromatography): 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(tǒng),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(xiàn)對試樣的分析。該方法已成為化學、醫(yī)學、工業(yè)、農學、商檢和法檢等學科領域中重要的分離分析技術。
UPLC(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(tǒng)能承受高于目前極限壓力(比如9000psi),需要更小的系統(tǒng)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。UPLC具有超低擴散體積(小于15μL)可盡可能發(fā)揮亞2μm色譜柱性能。色譜工作者使用UPLC結合小顆粒色譜柱可以獲得更好的分離度,靈敏度,更快的分析速度。
UHPLC
(Ultra-High Performance Liquid Chromatography):UHPLC的誕生是UPLC 對色譜分離技術帶來的一系列變化之一。UHPLC在制造技術,擴散體積和耐受壓力方面進行了優(yōu)化,使之能夠匹配2.5~3.5μm顆粒度的柱子,大限度發(fā)揮色譜性能。采用顆粒更小的固相不僅可以實現(xiàn)更高的分辨率,同時還能縮短整體分析時間。
那么區(qū)分HPLC、UHPLC、UPLC的關鍵點就是分離性能。
HPLC與UPLC
1、技術原理不同
(1)UPLC的原理
借助于HPLC(高效液相色譜)的理論及原理,涵蓋了小顆粒填料、非常低系統(tǒng)體積及快速檢測手段等全新技術,增加了分析的通量、靈敏度及色譜峰容量。
(2)HPLC的原理
以液體為流動相,采用高壓輸液系統(tǒng),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(xiàn)對試樣的分析。
2、特點不同
與傳統(tǒng)的HPLC相比,UPLC的速度、靈敏度及分離度分別是HPLC的9倍、3倍及1.7倍,它縮短了分析時間,同時減少了溶劑用量降低了分析成本。不過由于實驗過程中儀器內部壓力過大,也會產生相對應的問題。例如泵的使用壽命會相對降低,儀器的連接部位老化速度加快,包括單向閥等部位零件容易出現(xiàn)問題等。
而HPLC,流動相為液體,流經色譜柱時,受到的阻力較大,為了能迅速通過色譜柱,必須對載液加高壓;分析速度快、載液流速快,較經典液體色譜法速度快得多,通常分析一個樣品在15~30分鐘,有些樣品甚至在5分鐘內即可完成,一般小于1小時;分離效能高,可選擇固定相和流動相以達到最佳分離效果,比工業(yè)精餾塔和氣相色譜的分離效能高出許多倍;靈敏度高,紫外檢測器可達0.01ng,進樣量在μL數量級;應用范圍廣,百分之七十以上的有機化合物可用高效液相色譜分析,特別是高沸點、大分子、強極性、熱穩(wěn)定性差化合物的分離分析,顯示出優(yōu)勢。
UHPLC與HPLC間的區(qū)別
實際上,最重要的部分是色譜柱的粒徑�?梢岳斫�,由于粒徑小,UPLC,過去,柱尺寸為5um,如最常見的C18柱,規(guī)格為5um,4.6mm * 250mm。
超高效液相色譜柱相對較小,如3.5um 3.0um,甚至更小,2.0um。
由于粒徑小,固定相的表面積變大。例如,一個5um的支柱就像一條充滿石頭的河流,一條2.0um的支柱是一條充滿細沙的河流。通過這種方式,樣品分離得更快,節(jié)省了大量的流動相和時間。但儀器上的壓力會更高。
因此,超高效液相色譜(UHPC)的主要改進是提高其泵效率和組件耐壓性。如果將小柱置于正常液相中,則確定柱壓力將超過壓力上限并且界面將泄漏。如果UHPLC是好的,請使用這個小。實際上,最重要的是列的大小�?梢岳斫�,由于粒徑小,UPLC被修飾。HPLC柱尺寸為5um,例如最常見的C18柱,5um,4.6mm×250mm。
超高效液相色譜柱相對較小如3.5um,3.0um甚至更小,2.0um。
由于粒徑小,固定相的表面積變大。例如,一個5um的支柱就像一條充滿石頭的河流,一條2.0um的支柱是一條充滿細沙的河流。這樣,樣品分離得更快,大大節(jié)省了流動相和時間,但相對于儀器的壓力會更高。
因此,超高效液相色譜(UHPC)的主要改進是提高其泵效率和組件耐壓性。如果將小柱置于正常液相中,則確定柱壓力將超過壓力上限并且界面將泄漏。如果高效液相色譜(HPLC)充分利用這種小粒徑色譜柱,它可以節(jié)省成本并在 獲得更好的結果。
三者的區(qū)別在于:
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HPLC
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UHPLC
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UPLC
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擴散體積
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>30μL
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15 - 30 µL
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< 15 µL
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色譜柱
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3.0-4.6 mm內徑3-10 µm顆粒選擇代表:4.6mm內徑, 5µm
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2.1-4.6 mm內徑1.7-5 µm顆粒
選擇代表:3.0 mm內徑,2-3.5μm 實心核顆粒色譜柱
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1.0-4.6 mm內徑1.6-5 µm顆粒選擇代表:2.1 mm內徑,亞2μm
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高耐壓
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<6,000 PSI
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≥9,000 PSI
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≥15,000 PSI
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用文字總結為三大標準:
HPLC高效液相色譜:擴散體積>30μL,最高耐壓<6,000 PSI的液相色譜系統(tǒng),最適宜色譜柱粒徑是5µm;
UHPLC超高效液相色譜:擴散體積15-30 µL,最高耐壓≥9000 PSI的液相色譜系統(tǒng),最適宜色譜柱是粒徑粒2-3.5μm的實心核顆粒色譜柱;
UPLC:擴散體積<15 µL,最高耐壓≥15,000
PSI的液相色譜系統(tǒng),最適宜色譜柱粒徑是 <2µm;
超高效液相色譜的好處:更高分離度、更高效率、更快速度、更省溶劑、更環(huán)保、更適合連接質譜等等。