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摘要:由于UHPLC在分离方面有更快的分析速度,更好的分离度、精密度和稳定性等优越的性能,也受到研究者越来越多的关注与应用。早在1996年沃特世(Waters)公司推出AnianceHPLC时,很多研究者认为HPLC技术已经发展到了极致。但是在2004年,沃特世公司在色谱柱填料技术上的创新,使其率先在超高效液相色谱方面取得突破性进展,并研发推出了全球第一台超高效液相色谱仪—ACQUITYUPLC。超高效液相色谱的开发应用有许多难题需要克服。
关键词:超高效液相色谱柱;药物分析;发展
1.高效液相色谱技术
1.1高效液相色谱仪联用荧光检测器
荧光检测器是一种大范围使用的仪器,这种仪器的作用在于测试经过衍生化具有荧旋光性质等的一系列化合物。同时这种常用检测器是由激发光源、激发光单色器和检测发光强度的光电检测器所组成。这种检测器由发射出来的光线经过激发光单色器后产生激发光,然后这种光线又经过了样品池被荧光物质所吸收,吸收后的物质再受激发,再一次发生荧光散發,然后通过接收的过程正是这种检测器的工作原理[。同时检测器的特性选择性较高,只是在针对荧光物质有吸收,同时灵敏度也较高,最低值达10~12μg/mL。
1.2高效液相色谱仪联用示差折光检测器
根据折射原理设计差检测器也是一项重要的检测仪器,这种检测器可持续长时间地检测样品之间的差值。可以想象,当光源在一类介质到达另一种介质时,因两类介质折射率不同而产生了折射。
1.3高效液相色谱仪联用蒸发光散射检测器
20世纪80年代,一位科学家开发第一台ELSD转化为商品,又通过了长时间的改正完善之后,ELSD的操作性能得大大的提高和完善。作为通用型检测器,ELSD广泛地应用于高效液相色谱中,而作为蒸发光散射检测器则是雾化之后变成气溶胶,然后把加热过的漂移管里面的溶剂自然蒸发掉,然后剩下的不挥发性溶质颗粒在光散射检测池中得到检测,这样的一系列过程就是其检测原理。
2.超高效液相色谱法技术的优劣势
2.1超高效液相色谱法技术的优势
从技术原理上超高效液相色谱的分离技术与高效液相色谱的分离技术是相同的,但是超高效液相色谱法在灵敏度、速度、分辨率方面有了显著的提升,整体性能要优于高效液相色谱。超高效液相色谱法对于环境的适应性更强,即使是高压环境和高速环境下,也可以进行高效的分离,且保证样品分离的质量。在粒径方面,超高效液相色谱法技术使用粒径为1.7N,m,而正常的色谱柱粒径为5N,m,超高效液相色谱在原有基础上提高了3倍。在相同情况下,超高效液相色谱可以以原来3倍的速度进行药物分析,使得分析速度得到提升,所用时间大大缩短。超高效液相色谱技术的核心就是较小颗粒的粒径,相同情况下色谱峰就会相对变窄,检测的灵敏度得到了显著提升。
2.2超高效液相色谱法技术的劣势
任何一项技术都不是百分百完美的,超高效液相色谱虽然在速度、灵敏度、分辨率方面有着显著的优势,但是在药物分析的实际应用中,依然存在着一些局限性。比如,技术层面的全方面改进,使得设备相较于以往的各方面性能都有大幅度的提升,购买仪器所需要的加钱可能要远远高于原先的高效液相色谱仪器,购买单位的资金负担过大,就限制了超高效液相色谱法技术的退关,很难做到普及。还有,在速度、灵敏度、分辨率方面的技术改进,固然使得分析的精度和效率全面提升,但是对药物样品的要求也更高,以往的精度标准已经不再适用,需要根据超高效液相色谱法技术进行新的标准确定。再有就是这种仪器的生产源少,样品数量少,其注入方式是半环注入,这就导致仪器分析的峰值面积重复性较差。最后,为了提高速度、精准度、分辨率,超高效液相色谱法技术仪器所使用的颗粒半径非常小,为了避免色柱被样品阻塞的事情发生,样品的质量要求将会非常严格。
3.超高效液相色谱法在药物检验分析中的应用
近年来,随着生活水平的提高,人们也追求更高的生活质量,保健品行业也随之迅猛发展。例如减肥类保健品,降血糖类保健品以及抗抑郁类保健品越来越被人类所需要,但一些不良商家为了获取高额利益,在保健品中添加非法药物来提高疗效。王静文等利用超高效相色谱法同时测定减肥类保健品中非法添加的20多种非法化学药物,在相应的浓度范围内,25种非法化学药物的质量浓度和峰面积呈现出较好的线性关系,定量检出限在0.5~5.0ng的范围内,通过选取合适的流动相以及色谱条件,可快速的同时将化学药物分析检测出来。勾新磊等利用超高效液相色谱串联质谱(UHPLC-MS/MS)分析方法可将保健品中9种抗抑郁类组分快速分离,通过改善流动相的比例缩短了分析时间,在0.5/1.0/1.5μg/L不同水平下平均回收率为77.7%~100.8%。从而进一步证实超高效液相色谱质谱联用技术能应用于保健品中非法化学组分的定量检测。如今,天然产物成分的提取以及中药药物的组成分析越来越受到人们的关注。但是天然产物以及中药是个复杂且未知的体系,要想推动中药药学的进一步发展与应用,有必要建立一系列成熟的方法对其成分进行精确的分析与检测。因此,具有更高分离效能,更高灵敏度的超高效液相色谱的出现与应用,在中药和天然产物的分离分析发挥了重要的作用。LiPing等利用UHPLC-QTOF-MS/MS的技术对藤黄科植物岭南山竹子各部分的药用成分进行分析测定。该方法从岭南山竹子的叶、枝和水果的提取物中分离检测到40种化学组分,其中15种化学物质是首次从该植物中发现。另外,将不同部位提取物中的化学成分在体外做了细胞毒性和抗氧化实验,来比较不同部位提取物中化学组分的生物活性,从而为有效快速的筛选植物不同部位的生物活性成分奠定了良好的基础。钟艳梅等建立了UHPLC/Q-TOFMS快速鉴定白术生药材中多种化学成分的方法。此方法采用ESI正离子模式,在40min内,样品中的化学成分得到了良好的分离,出现了24个峰信号,鉴定了其中20种化学成分,为进一步研究白术药用物质奠定了基础。超高效液相色谱法与液质联用方法的出现,不仅是实现喹诺酮类药物、四环素类药物等有效的检测的方法,还是对日渐兴起的保健品进行有效检测的途径。
总结
相对于高效液相色谱而言,超高效液相色谱法在灵敏度、速度、分辨率方面有了显著的提升,对于环境的适应性更强,即使是高压环境和高速环境下,也可以进行高效的药物分析,且保证样品分析的质量。超高效液相色谱法的出现,完美适应了现代医学样品分析测量高效率的要求,在制剂药物分析、生物基质中药物的分析、中药质量控制几个方面的应用都有显著的成效。
关键词:超高效液相色谱柱;药物分析;发展
1.高效液相色谱技术
1.1高效液相色谱仪联用荧光检测器
荧光检测器是一种大范围使用的仪器,这种仪器的作用在于测试经过衍生化具有荧旋光性质等的一系列化合物。同时这种常用检测器是由激发光源、激发光单色器和检测发光强度的光电检测器所组成。这种检测器由发射出来的光线经过激发光单色器后产生激发光,然后这种光线又经过了样品池被荧光物质所吸收,吸收后的物质再受激发,再一次发生荧光散發,然后通过接收的过程正是这种检测器的工作原理[。同时检测器的特性选择性较高,只是在针对荧光物质有吸收,同时灵敏度也较高,最低值达10~12μg/mL。
1.2高效液相色谱仪联用示差折光检测器
根据折射原理设计差检测器也是一项重要的检测仪器,这种检测器可持续长时间地检测样品之间的差值。可以想象,当光源在一类介质到达另一种介质时,因两类介质折射率不同而产生了折射。
1.3高效液相色谱仪联用蒸发光散射检测器
20世纪80年代,一位科学家开发第一台ELSD转化为商品,又通过了长时间的改正完善之后,ELSD的操作性能得大大的提高和完善。作为通用型检测器,ELSD广泛地应用于高效液相色谱中,而作为蒸发光散射检测器则是雾化之后变成气溶胶,然后把加热过的漂移管里面的溶剂自然蒸发掉,然后剩下的不挥发性溶质颗粒在光散射检测池中得到检测,这样的一系列过程就是其检测原理。
2.超高效液相色谱法技术的优劣势
2.1超高效液相色谱法技术的优势
从技术原理上超高效液相色谱的分离技术与高效液相色谱的分离技术是相同的,但是超高效液相色谱法在灵敏度、速度、分辨率方面有了显著的提升,整体性能要优于高效液相色谱。超高效液相色谱法对于环境的适应性更强,即使是高压环境和高速环境下,也可以进行高效的分离,且保证样品分离的质量。在粒径方面,超高效液相色谱法技术使用粒径为1.7N,m,而正常的色谱柱粒径为5N,m,超高效液相色谱在原有基础上提高了3倍。在相同情况下,超高效液相色谱可以以原来3倍的速度进行药物分析,使得分析速度得到提升,所用时间大大缩短。超高效液相色谱技术的核心就是较小颗粒的粒径,相同情况下色谱峰就会相对变窄,检测的灵敏度得到了显著提升。
2.2超高效液相色谱法技术的劣势
任何一项技术都不是百分百完美的,超高效液相色谱虽然在速度、灵敏度、分辨率方面有着显著的优势,但是在药物分析的实际应用中,依然存在着一些局限性。比如,技术层面的全方面改进,使得设备相较于以往的各方面性能都有大幅度的提升,购买仪器所需要的加钱可能要远远高于原先的高效液相色谱仪器,购买单位的资金负担过大,就限制了超高效液相色谱法技术的退关,很难做到普及。还有,在速度、灵敏度、分辨率方面的技术改进,固然使得分析的精度和效率全面提升,但是对药物样品的要求也更高,以往的精度标准已经不再适用,需要根据超高效液相色谱法技术进行新的标准确定。再有就是这种仪器的生产源少,样品数量少,其注入方式是半环注入,这就导致仪器分析的峰值面积重复性较差。最后,为了提高速度、精准度、分辨率,超高效液相色谱法技术仪器所使用的颗粒半径非常小,为了避免色柱被样品阻塞的事情发生,样品的质量要求将会非常严格。
3.超高效液相色谱法在药物检验分析中的应用
近年来,随着生活水平的提高,人们也追求更高的生活质量,保健品行业也随之迅猛发展。例如减肥类保健品,降血糖类保健品以及抗抑郁类保健品越来越被人类所需要,但一些不良商家为了获取高额利益,在保健品中添加非法药物来提高疗效。王静文等利用超高效相色谱法同时测定减肥类保健品中非法添加的20多种非法化学药物,在相应的浓度范围内,25种非法化学药物的质量浓度和峰面积呈现出较好的线性关系,定量检出限在0.5~5.0ng的范围内,通过选取合适的流动相以及色谱条件,可快速的同时将化学药物分析检测出来。勾新磊等利用超高效液相色谱串联质谱(UHPLC-MS/MS)分析方法可将保健品中9种抗抑郁类组分快速分离,通过改善流动相的比例缩短了分析时间,在0.5/1.0/1.5μg/L不同水平下平均回收率为77.7%~100.8%。从而进一步证实超高效液相色谱质谱联用技术能应用于保健品中非法化学组分的定量检测。如今,天然产物成分的提取以及中药药物的组成分析越来越受到人们的关注。但是天然产物以及中药是个复杂且未知的体系,要想推动中药药学的进一步发展与应用,有必要建立一系列成熟的方法对其成分进行精确的分析与检测。因此,具有更高分离效能,更高灵敏度的超高效液相色谱的出现与应用,在中药和天然产物的分离分析发挥了重要的作用。LiPing等利用UHPLC-QTOF-MS/MS的技术对藤黄科植物岭南山竹子各部分的药用成分进行分析测定。该方法从岭南山竹子的叶、枝和水果的提取物中分离检测到40种化学组分,其中15种化学物质是首次从该植物中发现。另外,将不同部位提取物中的化学成分在体外做了细胞毒性和抗氧化实验,来比较不同部位提取物中化学组分的生物活性,从而为有效快速的筛选植物不同部位的生物活性成分奠定了良好的基础。钟艳梅等建立了UHPLC/Q-TOFMS快速鉴定白术生药材中多种化学成分的方法。此方法采用ESI正离子模式,在40min内,样品中的化学成分得到了良好的分离,出现了24个峰信号,鉴定了其中20种化学成分,为进一步研究白术药用物质奠定了基础。超高效液相色谱法与液质联用方法的出现,不仅是实现喹诺酮类药物、四环素类药物等有效的检测的方法,还是对日渐兴起的保健品进行有效检测的途径。
总结
相对于高效液相色谱而言,超高效液相色谱法在灵敏度、速度、分辨率方面有了显著的提升,对于环境的适应性更强,即使是高压环境和高速环境下,也可以进行高效的药物分析,且保证样品分析的质量。超高效液相色谱法的出现,完美适应了现代医学样品分析测量高效率的要求,在制剂药物分析、生物基质中药物的分析、中药质量控制几个方面的应用都有显著的成效。