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论文综述:过去十年中HPLC的重要技术进展

文章来源:仪器信息网 作者:【未知】 点击:次 时间:2015/2/4 10:38:30 转载:
高效液相色谱技术最早应用于药物领域,包括效能/纯度/性能分析、药物(代谢)动力学/生物分析测试、纯化、高通量筛选(HTS)、过程控制(IPC)监测和质量控制(QC)测试。制药行业是HPLC的主要应用市场,同时也是HPLC向更高通量和更优性能发展的主要驱动力。本文简要回顾了过去十年影响药物分析发展的HPLC的重大进展。讨论的主题如下,部分项目体现在一个典型的时间轴上,如图1所示。
  1.   仪器:超高压液相色谱(UHPLC)走向主流。
  2.   色谱柱:Sub-2μm,sub-3μm核壳和混合粒子;新颖的键合化学反应;亲水作用色谱法(HILIC);多糖类手性固定相;生物分子和生物制药柱子。
  3.   其它:液相色谱-质谱(LC/MS)—特别是高分辨质谱(HRMS)或混合质谱;电雾式检测器(CAD);自动方法开发系统(AMDS)。

图1 过去十年中影响药物分析发展的HPLC技术进展(部分项目) 本文的目的是为繁忙的制药科学家提供一个简洁又全面的HPLC的重要的技术进展,每个主题都有实际使用过程中的便利和应用的简短描述,从用户的角度的评论,以及主要参考文献(略)的支撑。 超高压液相色谱(UHPLC) UHPLC的革命性创新始于1997年James Jorgenson教授在概念验证方面的研究,紧接着第一个商业化系统于2004年推出。今天,从HPLC到UHPLC的转化大部分都是由主要制造商完成,这些制造商目前都可以供应某种类型的UHPLC产品。UHPLC系统、柱子以及应用的详细综述在其他地方都可以看到。UHPLC在药物分析领域的基本原理、优势、潜在的问题和最佳应用都有充分的文件记录。 表1概述了UHPLC的突出特点和优势。注意,较高的系统压力允许使用更小的微粒填充的柱子(如亚2μm)得到更快的分析速度(图2)或复杂样品更出色的分离(图3)。由于使用改良的进样器,内径较小的管路系统(< 0.005英寸),更小的紫外检测器流动池(0.5 - 2μL),所有的UHPLC都有比较低的系统扩散(4σ时,~10-20μL)。比较典型的应用是内径为2.1–3.0mm的柱子,填充物为亚2μm或亚3μm颗粒。其他重要的系统特征包括更小的系统死体积(0.1-0.3 mL)和更快的检测器响应/数据采集速率(>40 pt/s),以实现高通量的应用。 表1 UHPLC的突出特点和优势
UHPLC的系统特点 范围和评论
最高压力限制 15000到19000psi(1000到1250bar),流速2-5mL/min.兼容传统的和亚-2微米颗粒的色谱柱。
低系统色散 根据仪器配置,仪器带宽5-20μL(4σ),使用较小的连接管(<0.005"I.D)和小UV流通池(0.5-2μL),减小系统频带展宽。兼容ID低至2-3mm的色谱柱。
低的梯度保留体积 100-400μL(对于四元液相泵会更高),兼容高通量筛选(HTS)。小的保留(混合)体积可能影响UV检测器噪声。
其他 HTS快速的注射周期(-20s)和检测响应,以及高的采集率(>40pt/t),兼容目前的HPLC方法需求(如流量范围、柱温箱尺寸、进样环路)
UHPLC的优势 评论
高通量 在保持相似分辨率的情况下,与传统的HPLC方法相比通量提高3-10倍。如纯度分析5min(UHPLC)/20min(HPLC)。
快速方法开发 短色谱柱,快速分析是色谱柱和流动相快速筛选及方法优化的理想选择。
高分辨 相对于HPLC,分辨率提高3倍,比如峰容量(Pc)400-600(HPLC为200)
溶剂节省 分析时间短,使用较小ID的色谱柱,相比HPLC溶剂节省5-15倍。
高灵敏度 质量灵敏度增加3-10倍(样品注入量减少)。长路径UV流通池(50-60min)可以将浓度灵敏度提高6倍。
高精度 保留时间(2-3倍)和峰面积精密度(<1%RSD,进样体积>1μL )显著增加
可以与其他的方法联用 UHPLC兼容高温LC,2D-LC或者核壳色谱柱(单一或者组合联用)。这些都是可选项,而不是“有它就不能有它”。
 
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