實際上,科學家們在使用 UPLC ? 時都會因為增加了分離度和較高的色譜波峰間隔而折衷選擇流量,因此方法的穩健性更強。由亞 2 微米顆粒物質獲得的色譜效能增加與 UPLC 要求的較短的色譜柱長度相結合,會產生較尖銳、同時更加集中的波峰,從而簡化了試驗過程,例如在生物分析法中。質譜學會已經利用增加的靈敏度和更短的分析時間來提高 UV 和 LC/MS 試驗的靈敏度。
為了實現這些亞 2 微米顆粒的色譜效能,必須仔細控制柱前和柱后的譜帶增寬,這對于恒溶劑模式( isocratic mode )下的運行尤為重要。 ACQUITY 超效能 LC ? 系統專門設計用于開發可由亞 2 微米顆粒 LC 獲得的色譜效能,柱前容量約為 80 微升,且色散性極低。沒有這種嚴格的控制,波峰形狀就會受到破壞,從而導致較寬的拖尾峰。
圖 3A 所示為由硅硫平雜質法向亞 2- 微米顆粒( 2.1 毫米 x 100 毫米 , 1.7 微米) C 18 UPLC 法的過渡。其中,我們發現分析時間已經減少至僅 20 分鐘,而峰分辨率也已經降低。主峰周圍的小雜質顯示清晰,且主 API 峰的分辨率與 HPLC 分離法的不分上下。由 HPLC 移向 2.1 毫米 UPLC 色譜柱時,由于 2.1 毫米 色譜柱的分析時間更快且體積流速更低,節省溶劑的量確定為 82% 。假設 HPLC 系統在一年 52 個工作周內每周工作 5 天、每天工作 20 小時,儀器將在這段時間內進樣 4477 次,消耗掉 419 升 溶劑。
與 UPLC 系統相比,后者進樣相同的次數會消耗 71 升 流動相。當流動相為 50% 左右的乙腈時,在整個分析過程中就可以節省 174 升 乙腈,成本按 100 美元 / 升計算, 每年節約財務支出 17,000 美元 。

圖 3. 奎硫平及其雜技的 UPLC 逆相分離。 3A . 2.1 毫米 色譜柱 I.D. 3B. 1.0 毫米 色譜柱 I.D.
ACQUITY UPLC 系統的獨特設計最大限度地減小了系統的延遲體積和系統的分散度,支持使用填充有亞 2 微米物質的 1.0 毫米色譜柱 。圖 3B 中所示的數據表明在 ACQUITY UPLC BEH C 18 1.0 毫米 x 100 毫米, 1.7 微米色譜柱上進行的相同的奎硫平雜質分析。樣品是在相同的梯度條件下洗提的,其流速大小為 0.181 毫升 / 分鐘;這表示溶劑用量比 2.1 毫米 HPLC 分離法減少 77% 。因此,若每年同樣要進行 4477 次進樣, 1.0 毫米分離只會消耗 16.30 升 溶劑,因此僅消耗 8.15 升 乙腈,溶劑用量 減少 97% 。與 HPLC 分析法相比, 1.0 毫米 UPLC 分析只需 800 美元購買乙腈的成本,相當于進行相同次數的分析 比 HPLC 法節省 20,000 美元 。圖 4 所示的數據說明與輔助顯像法( aid visualization )相比 UPLC 在 1.0 毫米和 2.1 毫米規模下溶劑和成本的節省情況。通過該數據得知, UPLC 不僅更加高產,而且更加經濟,因為該方法每年可以少消耗數百升溶劑。
結論
可商購的亞 2 微米顆粒 LC 色譜柱的出現及可利用這些色譜柱的色譜潛力的儀器使色譜工作人員和 LC/MS 科學工作者能夠提高其分析工作的靈敏度、質量和速度。 ACQUITY UPLC 系統的獨特設計使科學工作者能夠以一種比以往更高效的方式取得這些成果。系統不僅更加高效,還比 HPLC 或“快速 LC ”(采用 4.6 毫米 色譜柱,流速更高)或單片固相顯著減少溶液用量。本白皮書所示的實例說明,通過遷移至 2.1 毫米 規模的 UPLC 法,可節省溶劑 82% ;通過遷移至 1.0 毫米 規模的 UPLC 法,可 節省溶劑 97% ,累計每年可節省數萬美元。
這樣的成本節約具有重要的商業意義,使用更少的溶劑和產生更少的廢物有益于環境保護。
分析時間
流動相
乙腈
成本
節約額
溶劑用量與 HPLC 和 UPLC 成本對比

圖 4. UPLC 在 1.0 毫米 和 2.1 毫米 色譜柱下相對 HPLC 的溶劑和成本節約情況。