色谱分析(中国药科大学) 超高效液相色谱(UPLC) .pdfVIP

色谱分析（中国药科大学）超

高效液相色谱(UPLC)

超高效液相色谱(UPLC)

超高效液相色谱技术（ultraperformanceliquidchcromatography，简称

UPLC）是一种综合了小颗粒填料、非常低系统体积(死体积)及快速检测手段等全

新的检测技术。在全面提升HPLC的速度、灵敏度及分离度的同时，保留其原有

的实用性及原理。基于小颗粒技术的UPLC，并非普通HPLC系统改进而成。它

不但需要耐压、稳定的小颗粒填料（可达1.7µm），而且需要耐压的色谱系统

(15,000psi)、最低交叉污染的快速进样器、快速检测器及优化的系统体积等诸多

方面的保障，以充分发挥小颗粒技术优势。这就需要对系统所有硬件和软件的进

行全面创新。世界第一个商品化UPLC产品是WatersACQUITYUPLCTM超高

效液相色谱系统，它于2004年3月投入市场。

图1：填料技术的沿革

1．小颗粒填料改善分离的理论与科学基础

液相色谱30年的发展史是颗粒技术的发展史。颗粒大小的改变直接影响到柱

效，从而对分离结果产生直接影响。由上图可知：随着颗粒度的不断降低，色谱

分离度不断提高。事实上，上述规律的理论基础是著名的VanDeemeter方程。

VanDeemeter方程是色谱科学家预测颗粒度变化而引起的色谱变化的根本依据。

VanDeemeter曲线（见图2）预测最佳柱效与相应的流动相流速。由VanDeemeter

方程得知：随着颗粒度减小，相应的理论塔板高度（HETP）也下降，得到的柱

效会更高。还应该注意到1.7µm颗粒的HETP最小值区域扩大了（见图2），这

2

表明可以在比大颗粒更宽的流量范围内得到最高的柱效，结果可以不损失高分离

度的同时来适当提高流动相的流速（分析速度）。小颗粒填料为色谱分离带来如此

的高柱效和速度优势，使得利用小颗粒技术成为色谱科学家梦寐以求的目标。然

而HPLC系统的设计，一直难于发挥出最小颗粒的优点。小颗粒技术的运用，不

但要求仪器在超出目前限度（6000psi/400bar）的压力下工作，同时要求仪器系

统的死体积要更小，以便不影响梯度性能，而且还要检测器能高速检测出峰宽只

有几秒的色谱峰。

在利用杂化颗粒技术合成出耐压的新一代小颗粒色谱填料之后，UPLC超高

效液相色谱系统的设计，充分利用了小颗粒填料的所有优点，弥补传统HPLC系

统的不足。

图2:范德米特(vanDeemeter)曲线

1.1超高分离度

根据等度液相色谱分离的分离度(Rs)方程，分离度(Rs)与柱效(N)的平方根成

正比。

3

Nα－1k

Rs=()()(2)

4αk+1

2……………(1)

按VanDeemter色谱理论，柱效(N)与颗粒度(dp)成反比：

L

N∝

dp

…………(2)

故：随着dp的降低，N值会增加；而N值增加，则Rs值增加。HPLC与

UPLC