李 彤

（大連依利特分析儀器有限公司，遼寧 大連116023）

2015 年對(duì)于高效液相色譜儀（HPLC）和超高效液相色譜儀（UHPLC）的發(fā)展來(lái)講是重要的一年，因?yàn)檫@一年正好是美國(guó)Waters 的超高效液相色譜儀（UPLC?）正式投放市場(chǎng)十周年。十年來(lái)，圍繞著以液相流體為流動(dòng)相的高效液相色譜儀和超高效液相色譜儀，以及以超臨界流體為流動(dòng)相的超臨界色譜儀（SFC）產(chǎn)品層出不窮，各家公司使出渾身解數(shù)，不斷地推陳出新。色譜界的同仁基本認(rèn)可：這十年來(lái)第二代的UHPLC 產(chǎn)品已經(jīng)成為當(dāng)今液相色譜的主流儀器，與此同時(shí)，以Waters 公司產(chǎn)品UPC2為代表的新一代SFC 正在蓬蓬勃勃地發(fā)展，盡管目前應(yīng)用還不是十分廣泛。

對(duì)于高效液相色譜儀和相關(guān)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，從全球最大規(guī)模的皮茨堡分析化學(xué)與應(yīng)用光譜會(huì)議（Pittcon 2015）展出的新儀器進(jìn)行分析可以看出一些端倪。Pittcon 2015 參展的新儀器的總體趨勢(shì)為：Ⅰ.第二代的UHPLC 具有更高的操作耐壓、更低的樣品擴(kuò)散、更新穎的色譜柱柱溫箱設(shè)計(jì)，以及更加快速循環(huán)的自動(dòng)進(jìn)樣器；Ⅱ.多個(gè)廠(chǎng)家不僅提供積木式的儀器設(shè)計(jì)平臺(tái)，同時(shí)也供應(yīng)集成式的成品儀器。通常，積木式的儀器使用方便，使用效率更高，而集成式的儀器價(jià)格相對(duì)便宜，更加適用于質(zhì)量控制等應(yīng)用；Ⅲ.對(duì)現(xiàn)有儀器平臺(tái)進(jìn)行擴(kuò)展或升級(jí)，以滿(mǎn)足如二維色譜等的一些特殊應(yīng)用；Ⅳ.色譜軟件，無(wú)論是儀器控制或是數(shù)據(jù)處理等，其發(fā)展的速度與儀器的進(jìn)步基本保持了同步；Ⅴ.非常適合于手性樣品分離分析的SFC 已經(jīng)不再是一枝獨(dú)秀，日本島津公司和日本分光公司等一些公司也開(kāi)始推出商品化的新一代SFC。表1 是Pittcon 2015 上展出的部分新儀器。

表1 Pittcon 2015 上展出的部分新儀器

下面針對(duì)表1 中幾種有典型代表意義的新產(chǎn)品分別評(píng)述。

ThermoFisher Scientific 公司在Pittcon 2015上推出了其最新產(chǎn)品Vanquish UHPLC（見(jiàn)圖1）。Vanquish 是集成式、低擴(kuò)散和生物兼容的UHPLC，其操作壓力可以達(dá)到150 MPa，自動(dòng)進(jìn)樣時(shí)間間隔僅15 s，進(jìn)樣交叉污染更低至4 ppm。該系統(tǒng)匯集了集成系統(tǒng)的耐用性以及模塊化系統(tǒng)的靈活性和適用性，還可以作為一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)與最新的質(zhì)譜聯(lián)用；在設(shè)備高度上，Vanquish 系統(tǒng)比類(lèi)似的模塊化系統(tǒng)要低25%，從而提高了其在實(shí)驗(yàn)室的安全性和儀器的便利性。另外，該系統(tǒng)還具有下面的特點(diǎn)：智能流程泵技術(shù)——專(zhuān)為高重現(xiàn)性的保留時(shí)間、低基線(xiàn)噪聲而設(shè)計(jì)，達(dá)到提高檢測(cè)靈敏度的效果（見(jiàn)圖2）；色譜柱溫箱的加熱方式經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)達(dá)到了非常好的效果，圖3 是使用兩種不同加熱模式時(shí)色譜柱內(nèi)部流體流型的模擬示意圖。從圖3 可以看出，采用直接傳導(dǎo)加熱模式時(shí)色譜柱內(nèi)沒(méi)有形成溫度梯度（見(jiàn)圖3a），最大化地保證了色譜柱的柱效；而采用風(fēng)扇強(qiáng)制循環(huán)對(duì)流傳熱模式時(shí)色譜柱內(nèi)部形成了對(duì)柱效極為不利的溫度梯度（圖3b）。

圖1 ThermoFisher Scientific 的最新產(chǎn)品Vanquish UHPLC

圖2 Vanquish UHPLC 儀器10 次進(jìn)樣分析的重復(fù)性

圖3 兩種不同加熱模式時(shí)色譜柱內(nèi)部流體流型的模擬示意圖

Agilent 1290 Infinity II UHPLC 是Agilent 公司繼1290 Infinity UHPLC 推出5 年后的升級(jí)換代產(chǎn)品，主要特點(diǎn)是：操作耐壓提高到130 MPa，系統(tǒng)的擴(kuò)散進(jìn)一步降低，自動(dòng)進(jìn)樣器與色譜柱溫箱改進(jìn)后分離效果的改善較為顯著。例如，其新自動(dòng)進(jìn)樣器采用獨(dú)立流路的雙進(jìn)樣針設(shè)計(jì)模式，使進(jìn)樣循環(huán)間隔時(shí)間比單進(jìn)樣針大大縮短，可以以秒計(jì)，同時(shí)其交叉污染＜9 ppm。圖4 是新自動(dòng)進(jìn)樣器的使用效果示意圖。

圖4 Agilent 1290 Infinity II UHPLC 自動(dòng)進(jìn)樣器的使用效果示意

Grace 公司的Reveleris Prep 系統(tǒng)是同時(shí)具有中壓12 MPa（120 bar）以及快速制備色譜（flash chromatography-preparative LC）的純化系統(tǒng)，帶12 英寸觸摸屏集成控制式軟件及內(nèi)置自動(dòng)進(jìn)樣器和餾分收集器，可以接收3 路信號(hào)，如紫外-可見(jiàn)波長(zhǎng)檢測(cè)器（UV-Vis）和蒸發(fā)光散射檢測(cè)器（ELSD）等檢測(cè)器的信號(hào)，流動(dòng)相最大流量可以達(dá)到200 mL／min，非常適合于有機(jī)合成等實(shí)驗(yàn)室的樣品純化過(guò)程。

繼Waters 公司成功推出以超臨界二氧化碳為流動(dòng)相的UPC2后，日本JASCO、Shimadzu 和Applied Separations 等公司也推出了新一代的超臨界液相色譜儀。例如，JASCO 公司的4000 Series SFC，其可以滿(mǎn)足半微量、分析、半制備以及制備級(jí)的SFC 要求，其泵的輸送流量為0.2～150 mL／min，工作壓力可以達(dá)到50 MPa，配用的檢測(cè)器可以是UV-Vis、圓二色、二極管陣列、火焰光度、ELSD 和MS 等檢測(cè)器。雖然新一代SFC 的應(yīng)用尚不夠普及，但是相信這種狀況是暫時(shí)的，目前只是方興未艾。

色譜數(shù)據(jù)系統(tǒng)軟件（chromatography data systems，CDS）的發(fā)展一直與色譜儀器的發(fā)展形影相伴。如捷克DataApex 公司的Clarity V.6 就是其中一例。DataApex 最新推出的升級(jí)版軟件Clarity V.6 增強(qiáng)了用戶(hù)界面、樣品的序列分析、多維GC×GC功能延展，滿(mǎn)足了質(zhì)譜檢測(cè)器和火焰離子化檢測(cè)器寬線(xiàn)性范圍的要求，適用于多家公司的LC、GC 和MS 產(chǎn)品。

總之，高效液相色譜儀以及超高效液相色譜儀發(fā)展至今天更加日新月異。本文限于篇幅不更多地贅述，感興趣的讀者可以參閱Pittcon 2015 相關(guān)報(bào)告和其他相關(guān)文章。