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 UPLC^TM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？

2009年8月3日，儀器信息網(wǎng)受沃特世公司邀請，有機會采訪到沃特世公司全球第一位UPLC用戶——中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所梁鑫淼研究員，在采訪中深入挖掘了UPLC、HPLC的技術(shù)特點、發(fā)展前景等。沃特世公司UPLC亞太區(qū)產(chǎn)品經(jīng)理李彥憙博士、中國區(qū)市場服務(wù)部伍小薇女士及張立猛先生陪同接受訪問。

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2.1mm管徑的柱子，最佳流速一般為0.2ml/min，但在流速升至0.5ml/min的情況下，柱效也很好。

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TRIZAIC^TM UPLC。另外，預(yù)計年底將推出PATROL^TM 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�，樣品量小時，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。

        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�為期一年的儀器保修服務(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3.0mm色譜柱問世，為實驗室提供高質(zhì)、可重復(fù)的結(jié)果，并且速度快，準確無誤。

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。