色譜理論認為提高色譜柱的效能(efficiency)就能增加儀器的解析度(resolution),而運用粒徑低于2μm的小顆粒無疑是增加效能的好方法。但減小固定相的粒度以增加色譜柱效能一直是色譜儀器科學的瓶頸,因為小顆粒不僅要求系統能承受高于目前極限壓力(比如6000psi/400bar),需要更小的系統體積(死體積),并且需要能適應可能只有幾秒峰寬的高速檢測器。
與傳統的高效液相色譜(HPLC)相比,UPLC具有以下優勢:
1.高分離度(ultra resolution)
根據液相色譜分離的解析度方程,解析度正比于柱效能的平方根
而根據范迪姆特(Van Deemter)色譜理論,柱效反比于系統固定相粒度大小。UPLC系統運用的固定相粒度能達到1.7μm,根據上述方程,該系統達到的效能將比5μm粒度系統高70%,而比3.5μm高40%。
2. 高速度(ultra speed)
在保證得到同樣質量數據的前提下,UPLC能提供單位時間內更多的信息量。在不影響解析度的的情況下,小粒度能提供更高的分析速度,同樣也能使柱長減少,根據Van Deemter色譜理論,最優流速反比于粒度大小。
例如,運用1.7μm的顆粒,相對于5μm顆粒,在不影響柱效的情況下,柱長將可以立方級的減少,而且可以在3倍的流速下運行,相同的解析度情況下,分離速度提高了9倍。
3. 靈敏度(sensitivity)
過去對于提高靈敏度的研究大都集中于檢測器上,不論是光學檢測器還是質量檢測器。但是,其實運用UPLC也能提高分析的靈敏度。
UPLC能提高柱效N,從而使峰寬w變的更窄,而峰高卻增加了,同時,由于UPLC運用了更短的柱子(柱長L更?。?,進一步增加了峰高。因此,在提高柱效的同時,運用1.7μm的UPLC系統比5μm和3.5μm的系統靈敏度分別提高了70%和40%,而在柱效下相同情況下,能分別提供3倍和2倍的靈敏度。
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