盤點:部分主流超高效液相色譜系統及其技術特點

　　高效液相色譜(HPLC)技術距今已有約50年的歷史。在開始的約40年內，HPLC系統壓力的極限為6000psi或400bar，這與當時的5或10μm色譜柱填料粒徑非常匹配。在常規分析中，HPLC的理論塔板數上限約為20000，峰容量上限約為200，典型的紫外檢測器流通池體積上限約為10μl，這些參數與4.6mm的色譜柱相配合在當時獲得了令人滿意的分析結果。直至20世紀80年代初期，隨著3μm粒徑矽膠顆粒的問世，在較短色譜柱與低分散系統的結合下，快速液相色譜得以實現。到了20世紀90年代，隨著亞3μm及亞2μm矽膠顆粒研發的成功，市場越發迫切地需要耐壓更高的儀器系統。

　　1997年，北卡羅來納大學教堂山分校的James Jorgenson教授所發表的關於超高效液相色譜的文章，引導了此後幾年商業化超高效液相色譜系統的發展。文章中，作者在一根52cm長、填充了1.5μm粒徑的C18矽膠顆粒的色譜柱上實現了4100bar(59000psi)的壓力，不僅成功分離了6種物質，而且理論板數大大提升。最終在2004年的美國芝加哥Pittcon展會上，沃特世公司率先推出了Acquity UPLC系統，其壓力極限可達15000psi或1000bar。

　　在早期(2004-2007年)，因可大大提高工作效率，超高效液相色譜系統受到了科研工作者的歡迎，但關於超高效液相色譜在常規分析中的應用尚有一些疑問。此後一段時間內，關於超高效液相色譜在實用性、價格及其與HPLC的優劣比較等方面一直都存在爭議。如有人提出可以使用表面多孔色譜柱或者使用高溫液相色譜等方法來替代超高效液相色譜。

　　之後一段時間內，安捷倫、賽默飛、島津等公司都陸續推出了各自型號的超高效液相色譜產品，爭議才逐漸結束。隨著改進後的第二代超高效液相色譜系統的出現，超高效液相色譜在科研和工業領域都獲得了認可，成為一個能夠在所有市場領域提高分析速度和解析度的現代HPLC平臺。

　　目前在中國超高效液相色譜儀市場上，主流廠商主要是沃特世、安捷倫、島津、賽默飛、日立高新等外國品牌。國產品牌超高效液相色譜儀有上海伍豐、北京普源精電等，但是市場佔有率還比較低。

　　第十七屆北京分析測試學術報告會暨展覽會(BCEIA2017)召開期間，儀器信息網邀約中國超高效液相色譜儀市場的部分主流廠商，匯總了各品牌超高效液相色譜儀主流產品的技術特點和應用案例，並請各廠商預測了未來一段時間內超高效液相色譜儀的市場熱點及潛力。由於篇幅所限，本文首先盤點各產品技術特點如下(下文按約稿回復先後排序)，後續文章將繼續盤點超高效液相色譜儀的應用案例及市場預測情況。

　　品牌：日立高新

　　產品型號：ChromasterUltra Rs

　　日立高新ChromasterUltra Rs超高效液相色譜儀

　　技術特點：

　　超高速分析：最高耐壓140 MPa，因系統耐壓增強，有些會導致壓力升高的流動相也可使用，從而擴大了可選分析方法的範圍，非常適合複雜成分的檢測和分析方法的開發。

　　高分辨分析：(1)新開發的色譜柱(LaChromUltra II ODS C18，填料粒徑1.9 µm，長250 mm)，理論塔板數高達50,000以上。(2)新型二元泵配有衝程可變獨立柱塞，除了日立特有的LBT*1技術，還標配低容量雙螺紋混合器，確保送液時的混合效果和穩定性。(3)10 mm全反射型毛細管流通池，可有效減小柱外擴散，獲得更高分辨。

　　高靈敏度分析：(1)二極體陣列檢測器的65 mm流通池(選配)，靈敏度極高，對痕量物質的檢測尤為突出。(2)二極體陣列(DAD)檢測器的新型光學系統有效地減小了噪音和漂移,保證了高靈敏度的分析結果。(3)自動進樣器配有多種清洗模式，標配進樣口反衝功能，極大降低了樣品殘留

　　品牌：賽默飛

　　產品型號：Vanquish UHPLC、Ultimate 3000 UHPLC

　　賽默飛Vanquish UHPLC超高效液相色譜系統

　　賽默飛Ultimate 3000 UHPLC液相色譜系統

　　技術特點：

　　Vanquish Horizon液相色譜耐壓達1500bar，配合超低的梯度延遲體積，全方位支持超快速液相分析及柱聯用分析，而LightPipe光纖流通池的超寬的線性範圍為研發過程展示更多的峰容量並實現小含量雜質與高含量主成分同時分析。泵的ATEC適應性熱效應補償技術及自動進樣器的智能預壓縮技術極大程度的保證了卓越的保留時間精度及峰面積重現性，增強數據置信度。可調的兩種溫控模式為難以分離的色譜峰提供更多的分離方式選擇，也確保了Vanquish Horizon與不同型號液相色譜間的方法無縫轉移。Vanquish Horizon全方位兼容各類質譜檢測器，特異性質譜聯用包保證無縫銜接，高達8832的樣品容量集成條形碼識別技術，配合高智能Chromeleon變色龍色譜數據處理系統，簡化整個研發過程。Vanquish Horizon有效解決研發用戶的高通量、最大峰容量、提升MS應用性能、精度高的需求。

　　UltiMate® 3000高效液相色譜系統的所有模塊均具有超高效液相兼容性，讓所有使用者獲得最佳性能。UltiMate®3000系列提供各類型輸液泵，流速涵蓋20 nL/min到10 mL/min範圍。可根據需要選擇自動進樣和檢測器模塊，為您的化學分析提供全方位解決方案。620bar超高耐壓及模塊化設計，配合全方位覆蓋的常規檢測器及與質譜無縫銜接，以及獨特的電霧式檢測器，最大程度保證化合物的全方位檢測。獨特的雙梯度液相色譜，提高常規分析的通量並拓展色譜分析技術應用範圍。智能、人性化的變色龍色譜軟體協助用戶合規化管理儀器及色譜數據。Viper和nanoViper接頭系統保證連結零死體積。

　　品牌：安捷倫

　　產品型號：1260 II prime LC

　　安捷倫1260 II prime 液相色譜系統

　　技術特點：

　　1260 II prime LC是安捷倫在2017年推出的超高效液相新品，和以往不同，這款產品主要關注的是從常規方法向超高效方法轉化的客戶群，結合iSET智能模擬技術、BlendAssist溶劑智能混合助手、全自動泵維護等設計，提升客戶體驗。

　　此外, 1260 Infinity II 製備型液相色譜系統非常適用於需要進行梯度洗脫的樣品純化。其中的鈦制泵頭具有耐腐蝕性和生物兼容性，利用內徑為9.4-30.0 mm 的色譜柱可為純化過程提供最高達 50 mL/min 的流速。本系統專為常規、高通量、實驗室規模的純化過程打造，可用於純化毫克級到克級的原材料。全新純化產品平臺可滿足最大範圍的製備需求，配置方案上可靈活滿足不同用戶的使用需要、預算計劃等，覆蓋從手動製備、半自動製備到質譜觸發的自動化製備需求。

　　品牌：Waters

　　產品型號：Waters ACQUITY UPLC

　　Waters ACQUITY UPLC

    技術特點：

　　Waters UPLC技術同時對LC顆粒技術、色譜柱、進樣器、泵和檢測器進行了重新設計。亞2μm雜化顆粒色譜柱的性能結合ACQUITY UPLC的低擴散輸特點，保留了這種小顆粒化學組分在色譜分析方面的優點，從而得到更尖、更集中的色譜峰。ACQUITY UPLC I-Class系統可方便地與第三方廠家的MS質譜儀器兼容，用於低含量、複雜基質樣品的分析。

　　多功能性：獨立溫度控制室中可裝載6根色譜柱;Auto?Blend Plus技術幫助找到理想的pH值和離子強度;多溶劑混合-內置溶劑選擇閥，ACQUITY UPLC H-Class系統將可選溶劑種類擴展至6 種;11種獨有的梯度模式;通過將ACQUITY UPLC H-Class系統與Empower Sample Set Generator和Fusion等方法開發軟體工具相結合，使篩選程序完全自動化;使用質譜檢測器如ACQUITY QDa檢測器追蹤峰信息，減少了後續分析時間;使用SmartStart技術可自動同步管理梯度的開始時間和預進樣步驟

　　滿足合規性要求：實驗室儀器的檢定旨在符合法規和質量標準(如GMP、GLP、ISO 17025、USP <1058>及其他)。基於沃特世Empower的自動化系統檢定工具(SQT)，可以最大程度縮短年檢的時間和成本

　　配有ACQUITY UPLC計算器可方便地將HPLC方法轉換為UPLC方法;支持現有的HPLC各種方法。

　　全面的應用，如UPLC藥典應用文集、ACQUITY UPLC在線社區、藥典合作實驗室等;前處理技術支持，完整的解決方案

　　品牌：上海伍豐

　　產品型號：EX1700

　　上海伍豐EX1700超高效液相色譜系統

　　技術特點：

　　EX1700超高效液相色譜系統配備了超高壓恆流泵、高靈敏度紫外檢測器、超高效自動進樣器、超高效數據處理系統及工作站。

　　輸液單元增加了流體壓縮自動補償功能，使輸液泵在壓力變化時，均能保持恆定的流量。二元高壓梯度系統，使用單向脈動阻尼器，有效地縮短梯度分析穩定時間。自適應高壓手緊接頭，可應對較高的系統壓力，並方便用戶安裝使用。採用流體正反向螺旋交叉混合原理的二元高壓混合器，具有混合效果好、工作壓力降低和不易堵塞等特點。

　　紫外檢測器採用微體積流通池和高速A/D數據採集卡，提高了快速峰的檢測能力與正確性。優化設計的光路系統，可縮短光程，減小光強損耗。

　　自動進樣器採用側孔進樣針，可防止抽液時樣品瓶蓋上的垃圾被抽入。採用寶石杆的計量泵，易損零件壽命增加10-20倍，提高工作效率、提高進樣準確性，獲得更高的進樣重複性、更靈活。

　　品牌：島津

　　產品型號：Nexera X2系列超高效液相色譜

　　島津Nexera X2系列超高效液相色譜

　　技術特點：

　　隨著客戶對分析效率以及分析通量需求的進一步提升，島津推出了超高效液相色譜Nexera X2系列產品。該系列產品各功能模塊的性能均有極大的提升。比如LC-30AD輸液泵，最大流速可達10 mL/min，為實現分析通量最大化提供前提保證;SIL-30AC/30ACMP是進樣速度最快，交叉殘留最低的液相色譜自動進樣器，進一步保證了分析高效化和數據的準確性;SPD-M30A是業內唯一採用了光學系統和流通池雙重控溫技術的二極體陣列檢測器，該技術可有效屏蔽環境溫度波動對實驗結果的影響，極大的降低了噪音和基線漂移，在有效提升靈敏度的同時保證了數據的穩定性和可靠性。從整體來看，Nexera X2系統具有出色的兼容性，同時滿足HPLC分析和UHPLC分析需要，系統採用積木式的搭積結構，可以基於不同分析領域，不同應用目的進行更靈活的搭配組建更多樣化的液相分析系統，如液色譜方法開發系統、全二維液相系統、平行液相系統，以及超高效液相色譜與超臨界流體色譜切換系統等等。

　　綜上，結合各品牌在官方網站以及儀器信息網高效液相色譜儀專場的信息，將目前市場上部分主流超高效液相色譜儀產品特點歸納如下表。

　　表1 部分超高效液相色譜儀廠商主流產品參數對比

廠商	型號	上市 時間	最高壓力 （psi）	流速 （ml/min）	泵類型
日立高新	Chromaster Ultra Rs	2013	20000	2.5	二元
賽默飛	Ultimate 3000	2009	9000	10	二元或四元
	Vanquish Horizon	2014	22000	5	二元
安捷倫	InfinityⅡ 1260	2017	9000	10	四元
沃特世	Acquity UPLC	2004	15000	2	二元
	Acquity H-Class	2010	15000	2.2	四元
	Acquity I-Class	2011	18000	2	二元
上海伍豐	EX1700	2017	11600	5	二元

　　(註：內容若有所不足，歡迎讀者補充。)

　　另外，在本次北京BCEIA期間，除北京普源精電帶來了近期通過專家驗收的超高效液相色譜儀外，福立儀器也展示了新近研發推出的超高效液相色譜i-Evolution UHPLC 5190。

　　普源精電超高效液相色譜儀

　　福立儀器超高效液相色譜儀