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，隨后，其他知名液相色譜生產廠家也紛紛推出各自的快速液相色譜產品。沃特世公司如何保持自己的競爭優勢？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液相色譜的應用？

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

Instrument：據介紹，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有什么樣的技術優勢和特點？

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。我們感覺它與常規的液相色譜（HPLC）相比，表現出更快速、更高效的特點，它的分析靈敏度也很好，能節省很多溶劑，在中藥、食品等復雜樣品的分離分析上具有明顯的優勢，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質譜儀）聯用之后，能提高質譜分析的靈敏度，這也是UPLC具有的優勢的體現。

UPLC與HPLC之間沒有原理上的本質區別，但UPLC有兩個技術特點：1、對于液相色譜而言，為了增加柱效，可以減小填料顆粒度，但是系統壓力會隨之上升，UPLC技術解決了整個系統在運行壓力上的問題，儀器的連接系統、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，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，情況則有所不同。

Instrument：沃特世公司自2004年推出UPLC以來，在其應用上做了哪些拓展？

李彥憙博士：我們一直在完善UPLC技術，根據用戶的需求也發展了一些特別的應用，如我們開發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；對于環境中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，該系統被預先配置所要求的儀器、方法、化學品、流動相、標準樣品和消耗品；我們針對生命科學領域，推出了納升級UPLC，針對蛋白質分析，推出了TRIZAIC^TM UPLC。另外，預計年底將推出PATROL^TM UPLC，它可以進行在線質量控制，適用于制藥企業等。

Instrument：快速液相色譜技術是否將完全取代常規液相色譜技術（HPLC）？

梁鑫淼研究員：談不上完全取代，只能說UPLC的應用會越來越多。UPLC比HPLC貴，但使用消耗不一定比HPLC多。我們現在也用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。總之，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應該不會完全取代HPLC。HPLC比較適合于某些應用，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，因此還是有它的優勢。

Instrument：能實現UPLC與HPLC之間的方法轉移嗎？

李彥憙博士：進行方法轉移時，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UPLC與HPLC之間的方法轉移。

我再次強調，進行方法轉移時，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和應用的要求。

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系，使用液相色譜時，要保證溶劑系統是干凈的，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，需要在樣品分析結束后用含大量水的流動相沖洗一下柱子。要注重細節，要注意不正常狀態下會發生什么樣的問題，學會解決這些問題，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品，而且價位相對較低，沃特世公司怎么應對這些競爭？

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、應用、技術支持、質譜檢測器等等，這是我們的優勢。迄今為止，涉及到UPLC的論文已經超過450篇。

在液相色譜產品線上，實際上我們除了提供UPLC系列產品，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？產品保修期滿后，貴公司的售后服務方式有何變化？

    伍小薇女士：以UPLC為例，維修工程師會在安裝現場為用戶進行培訓，同時我們在北京和上海均配有設備齊全的培訓中心，可以對用戶進行如液相基礎理論、儀器操作以及軟件應用等方面的培訓；對于質譜用戶，我們除了提供上述服務以外，還會派維修工程師在現場為用戶進行詳細的培訓。

我們為用戶提供為期一年的儀器保修服務，保修期滿后，用戶可選擇購買相應的維修合同或付費服務，而服務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“液相培訓班”，用戶可以在網上選擇培訓課程，培訓收費很合理，甚至比同行的收費還低，我們在網上有公開報價。

附錄：UPLC技術發展歷程

沃特世（Waters）公司不斷拓展UPLC分析平臺，發展了紫外檢測器、二極管陣列檢測器、熒光檢測器、蒸發光散射檢測器到涵蓋包括單四極桿、串聯四極桿、飛行時間質譜等LC-MS聯用技術來滿足用戶不同的應用需求，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、方法開發和開放性實驗室應用等。

色譜柱——色譜分離的核心。2004年，沃特世公司推出ACQUITY UPLC系統；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UPLC色譜柱以滿足用戶常規分析以及方法開發的需求；同時還提供專用于氨基酸、多肽、蛋白質以及核酸片段分析的全面解決方案；2006年下半年，沃特世公司經過兩年多的研究開發，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、可重復的結果，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品、技術、耗材到服務上的解決方案，包括Empower軟件以及質譜應用軟件MassLynx在內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用需求下的眾多問題。

ACQUITY UPLC系統分析過程中，在保證了分析結果質量的同時，實現了從每個樣品中節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%，節約實驗室的能源及空間，被數千家大型實驗室采用。該系統的性能比傳統的或優化的HPLC更出色，使色譜系統的工作效率更高，線性速度、流速、耐壓范圍要寬得多。

作為一款高度穩定、可靠、重現性好的色譜系統，超高效液相色譜系統已經成功地在全世界各大實驗室的各種苛刻分析領域中廣泛應用。系統整體設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，與當今傳統的5μm顆粒填料技術的HPLC系統相比，各方面性能得到了顯著的提高。