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UPLC vs HPLC:訪全球第一位UPLC用戶
2004年,沃特世(Waters)公司率先推出超高效液相色譜——ACQUITY UPLCTM系統(tǒng),隨后,其他知名液相色譜生產(chǎn)廠家也紛紛推出各自的快速液相色譜產(chǎn)品。沃特世公司如何保持自己的競爭優(yōu)勢?UPLC的銷售情況如何?用戶的使用感受如何?快速液相色譜能否完全取代常規(guī)液相色譜的應(yīng)用?
Instrument:據(jù)介紹,梁老師您是沃特世公司全球第一位UPLC用戶,通過這款產(chǎn)品您主要進行了哪些科研工作?與HPLC相比,您認為UPLC有什么樣的技術(shù)優(yōu)勢和特點?
梁鑫淼研究員:我們實驗室主要用UPLC進行中藥組分的分離分析。我們感覺它與常規(guī)的液相色譜(HPLC)相比,表現(xiàn)出更快速、更高效的特點,它的分析靈敏度也很好,能節(jié)省很多溶劑,在中藥、食品等復(fù)雜樣品的分離分析上具有明顯的優(yōu)勢,并且,某些情況下能將HPLC不能分開的兩個峰分開。此外,UPLC與Q-TOF(四極桿飛行時間串聯(lián)質(zhì)譜儀)聯(lián)用之后,能提高質(zhì)譜分析的靈敏度,這也是UPLC具有的優(yōu)勢的體現(xiàn)。
UPLC與HPLC之間沒有原理上的本質(zhì)區(qū)別,但UPLC有兩個技術(shù)特點:1、對于液相色譜而言,為了增加柱效,可以減小填料顆粒度,但是系統(tǒng)壓力會隨之上升,UPLC技術(shù)解決了整個系統(tǒng)在運行壓力上的問題,儀器的連接系統(tǒng)、閥、配用的柱子等都能耐得起高壓;2、在流速較高的情況下,柱效損失小,比如:如果使用
Instrument:這幾年來,就中國市場而言,UPLC和HPLC產(chǎn)品的銷售情況如何?
伍小薇女士:在中國市場,HPLC的銷量在逐漸增長,但UPLC的銷量增長的更快。
李彥憙博士:還要看行業(yè),如在食品安全方面,UPLC與HPLC的銷量在快速同步地增長,而在其它行業(yè),情況則有所不同。
Instrument:沃特世公司自2004年推出UPLC以來,在其應(yīng)用上做了哪些拓展?
李彥憙博士:我們一直在完善UPLC技術(shù),根據(jù)用戶的需求也發(fā)展了一些特別的應(yīng)用,如我們開發(fā)了一套不需要柱后衍生就能檢測食品中黃曲霉素的UPLC系統(tǒng);對于環(huán)境中PFCs(全氟化合物)的檢測,我們推出了一套解決方案;我們還推出了基于UPLC的生物體液氨基酸分析系統(tǒng),該系統(tǒng)被預(yù)先配置所要求的儀器、方法、化學(xué)品、流動相、標準樣品和消耗品;我們針對生命科學(xué)領(lǐng)域,推出了納升級UPLC,針對蛋白質(zhì)分析,推出了TRIZAICTM UPLC。另外,預(yù)計年底將推出PATROLTM UPLC,它可以進行在線質(zhì)量控制,適用于制藥企業(yè)等。
Instrument:快速液相色譜技術(shù)是否將完全取代常規(guī)液相色譜技術(shù)(HPLC)?
梁鑫淼研究員:談不上完全取代,只能說UPLC的應(yīng)用會越來越多。UPLC比HPLC貴,但使用消耗不一定比HPLC多。我們現(xiàn)在也用HPLC,它的柱子相對較粗,適合做微量制備,還適合分析微量化合物?傊瑯悠妨啃r,可以選擇使用UPLC,樣品量較大時,二者都可用,選擇UPLC還是HPLC,要看用戶自身的需求。
李彥憙博士:UPLC應(yīng)該不會完全取代HPLC。HPLC比較適合于某些應(yīng)用,或者有些用戶不需要UPLC進行這么高通量的分析,而且我也認為,在純化方面,HPLC的上樣量大一點,因此還是有它的優(yōu)勢。
Instrument:能實現(xiàn)UPLC與HPLC之間的方法轉(zhuǎn)移嗎?
李彥憙博士:進行方法轉(zhuǎn)移時,最重要的是首先要挑對柱子。沃特世公司有一個軟件叫Waters® Selectivity Chart,利用它可以在同一條件下、用同一個化合物檢測對比很多不同品牌的柱子,通過該軟件生成的表格,用戶可以挑選類似的柱子,然后用工作站自帶的計算器計算出合適的流速、梯度,從而實現(xiàn)UPLC與HPLC之間的方法轉(zhuǎn)移。
我再次強調(diào),進行方法轉(zhuǎn)移時,首先要挑對柱子,分析條件是可以計算的。其次要注意系統(tǒng)的死體積,HPLC和UPLC的死體積不一樣。
Instrument:柱填料的顆粒直徑是否越小越好?
李彥憙博士:關(guān)于顆粒直徑越小柱效越高的說法在Van Deemter Carve理論中就有提出。但顆粒變小,系統(tǒng)壓力會隨之變大,而且可能是在顆粒直徑下降幾微米的情況下,系統(tǒng)壓力卻上升了很多倍。因此,顆粒直徑的大小程度還要看系統(tǒng)和應(yīng)用的要求。
與全球第一臺UPLC合影
(從左至右:李彥憙博士、梁鑫淼研究員、伍小薇女士)
Instrument:本網(wǎng)論壇上有一些用戶反映,他們在使用UPLC時,會碰見柱子堵塞的情況,請問使用UPLC時是否對樣品前處理的要求很嚴格?
梁鑫淼研究員:我認為UPLC的使用不會對樣品前處理有特殊的要求,這與使用HPLC時的要求是一樣的。柱子堵塞可能跟操作不當有關(guān)系,使用液相色譜時,要保證溶劑系統(tǒng)是干凈的,流動相在使用前要用0.22μm或0.45μm的膜過濾一下,最好是每天換水,避免滋生細菌。如果流動相含鹽,需要在樣品分析結(jié)束后用含大量水的流動相沖洗一下柱子。要注重細節(jié),要注意不正常狀態(tài)下會發(fā)生什么樣的問題,學(xué)會解決這些問題,儀器維護是重要和必需的。
Instrument:近幾年來,很多儀器公司相繼推出了自己的快速液相色譜產(chǎn)品,而且價位相對較低,沃特世公司怎么應(yīng)對這些競爭?
李彥憙博士:對沃特世公司來說,UPLC是我們五年前推出來的,很高興有這么多同行認同我們的理念和發(fā)展方向。我們認為UPLC是一個整體,它涉及到一套完整的解決方案,包含色譜柱、軟件、應(yīng)用、技術(shù)支持、質(zhì)譜檢測器等等,這是我們的優(yōu)勢。迄今為止,涉及到UPLC的論文已經(jīng)超過450篇。
在液相色譜產(chǎn)品線上,實際上我們除了提供UPLC系列產(chǎn)品,還提供Alliance系列甚至更低端的Breeze系列液相色譜儀。這幾款產(chǎn)品分別針對不同層次的用戶,具有不同的價位檔次。, SPAN>
Instrument:沃特世公司會對用戶進行哪些培訓(xùn)?產(chǎn)品保修期滿后,貴公司的售后服務(wù)方式有何變化?
伍小薇女士:以UPLC為例,維修工程師會在安裝現(xiàn)場為用戶進行培訓(xùn),同時我們在北京和上海均配有設(shè)備齊全的培訓(xùn)中心,可以對用戶進行如液相基礎(chǔ)理論、儀器操作以及軟件應(yīng)用等方面的培訓(xùn);對于質(zhì)譜用戶,我們除了提供上述服務(wù)以外,還會派維修工程師在現(xiàn)場為用戶進行詳細的培訓(xùn)。
我們?yōu)橛脩籼峁槠谝荒甑膬x器保修服務(wù),保修期滿后,用戶可選擇購買相應(yīng)的維修合同或付費服務(wù),而服務(wù)價格比我們在美國及歐洲的收費都低。
張立猛先生:我們定期開設(shè)“液相培訓(xùn)班”,用戶可以在網(wǎng)上選擇培訓(xùn)課程,培訓(xùn)收費很合理,甚至比同行的收費還低,我們在網(wǎng)上有公開報價。
附錄:UPLC技術(shù)發(fā)展歷程
沃特世(Waters)公司不斷拓展UPLC分析平臺,發(fā)展了紫外檢測器、二極管陣列檢測器、熒光檢測器、蒸發(fā)光散射檢測器到涵蓋包括單四極桿、串聯(lián)四極桿、飛行時間質(zhì)譜等LC-MS聯(lián)用技術(shù)來滿足用戶不同的應(yīng)用需求,包括ADME篩選、食品安全、生物分析、臨床試驗分析、代謝物鑒定、代謝組學(xué)、方法開發(fā)和開放性實驗室應(yīng)用等。
色譜柱——色譜分離的核心。2004年,沃特世公司推出ACQUITY UPLC系統(tǒng);至2006年,沃特世公司推出了1.7μm的亞乙基橋雜化(BEH)顆粒和1.8μm高強度硅膠(HSS)顆粒,以及8種不同鍵合相的常規(guī)UPLC色譜柱以滿足用戶常規(guī)分析以及方法開發(fā)的需求;同時還提供專用于氨基酸、多肽、蛋白質(zhì)以及核酸片段分析的全面解決方案;2006年下半年,沃特世公司經(jīng)過兩年多的研究開發(fā),推出了ACQUITY UPLC的專用保護柱VanGuard,幫助有效延長色譜柱壽命;2009年,第二代
如今的UPLC早已不是一款儀器的代名詞,沃特世公司提供一整套從產(chǎn)品、技術(shù)、耗材到服務(wù)上的解決方案,包括Empower軟件以及質(zhì)譜應(yīng)用軟件MassLynx在內(nèi)的多種軟件解決方案,解決了越來越多的用戶在一般甚至是特定應(yīng)用需求下的眾多問題。
ACQUITY UPLC系統(tǒng)分析過程中,在保證了分析結(jié)果質(zhì)量的同時,實現(xiàn)了從每個樣品中節(jié)省大量的時間與金錢。運行時間減少高達90%,減少溶劑使用高達95%,節(jié)約實驗室的能源及空間,被數(shù)千家大型實驗室采用。該系統(tǒng)的性能比傳統(tǒng)的或優(yōu)化的HPLC更出色,使色譜系統(tǒng)的工作效率更高,線性速度、流速、耐壓范圍要寬得多。
作為一款高度穩(wěn)定、可靠、重現(xiàn)性好的色譜系統(tǒng),超高效液相色譜系統(tǒng)已經(jīng)成功地在全世界各大實驗室的各種苛刻分析領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。系統(tǒng)整體設(shè)計的獨到之處在于沃特世公司已獲專利的亞二微米雜化顆粒技術(shù),與當今傳統(tǒng)的5μm顆粒填料技術(shù)的HPLC系統(tǒng)相比,各方面性能得到了顯著的提高。
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