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超高效液相色谱（UPLC）在药物分析领域的应用 摘要：超高效液相色谱(Ultra Performance Liquid Chromatography,UPLC)是近年来发展迅速的基于小颗粒填料的液相色谱技术,既能缩短分析时间,又 可减少溶剂消耗。与普通高效液相相比,其柱效及分离能力随着使用1.7μm颗粒度色谱柱填料得到很大提高。本文对超高效液相色谱近年在药物分析中的应用进行了综述。 关键词：超高效液相色谱；药物分析 超高效液相色谱( UPLC)技术作为近年来发展起来的分离技术,使用1.7nm颗粒度的色谱柱填料,与传统液相色谱( HPLC)相比较,能够获得更高的柱效,并且在更宽的线速度范围内柱效保持恒定, 有利于提高流动相流速, 能大幅度改善液相色谱的分离度、样品通量和灵敏度, 使液相色谱的分离能力得到进一步的延伸和扩展,极大地提高分析工作的效率和质量,尤其与质谱联用更能显示其优越的性能[1]。 1 超高效液相色谱的原理及其优缺点 1.1 UPLC的基本原理 采用细粒径填料 (117 μm)和细内径柱子而获得柱效高达(100,000- 300,000)的液相色谱技术,简称超高效液相色谱。UPLC系统是利用创新技术进行整体设计,从而大幅度改善色谱分离度、样品通量和灵敏度的必威体育精装版液相色谱技术。相对于当今分析速度最快的高效液相色谱 (HPLC),UPLC的分析速度提高了9倍,分辨率提高了2倍,灵敏度提高了3倍[2],一次分析所得到的信息量大大超过了高效液相色谱。而这一分离分析领域的创新,是基于著名的 van Deemter方程[3],该方程是一个描述线速度和理论塔板高度(柱效)之间关系的经验性方程: H= A+ B /μ+ Cμ (1) 上式中, H 为塔板高度, A为涡流扩散系数, B为纵向扩散系数, C为传质阻抗系数, μ为流动相流速。 由van Deemter理论可以得到几点启示:色谱柱中装填固定相的颗粒度是对色谱柱性能产生影响的最重要的因素。首先,颗粒度越小柱效越高;其次,不同的颗粒度有各自最佳柱效的流速;最后,更小的颗粒度使最高柱效点向更高流速(线速度)方向移动,而且有更宽的线速度范围。所以降低颗粒度不但能提高柱效,同时还能提高分析速度和灵敏度。 1.2 UPLC的优点 相对于应用广泛的HPLC技术，UPLC有着更高的分离能力，可以同时满足速度和分离的要求且UPLC可以在很宽的线速度、流速和反压等情况下完成高效的分离工作。优点主要是在以下几个方面：分离度、分离速度、检测灵敏度[4]。 1.2.1提高分离度 UPLC发挥了1.7μm颗粒提供柱效增高的全部优越性。尤其是1.7μm颗粒提供的柱效比5μm颗粒提高了3倍。因为分离度与粒度的平方根成反比,1.7μm颗粒的分离度比5μm颗粒提高了70 %。在梯度分离中也具有同样的优越性,此时分离能力用峰容量衡量。 1.2.2提高分析速度 由于UPLC系统采用1.7μm颗粒,柱长则可以比使用5μm颗粒时缩短3倍而保持柱效不变,而且使分离在高3倍的流速下进行,结果使分离时间缩短而分离度保持不变。 1.2.3 提高检测灵敏度 浓缩样品和采用各种高灵敏度的检测器都能提高灵敏度, 而在 UPLC中通过减小颗粒度,使色谱峰变得更窄,信噪比增大,灵敏度得到额外的提高。 1.2.4 提高质谱离子化效率减小基质效应 LC- MS已经是液相色谱发展的主流,能够充分发挥LC高分离度和MS高灵敏度的优势,UPLC与MS的联用使这种优势更加明显:一方面,UPLC系统达到最佳线速度时,其流动相流速一般在0.25-0.50 ml/min之间，这与质谱能承受的流速更加匹配。(API接口一般能承受0.20ml/min),使离子化效率增加，而新的nanoUPLC的流量更可低至200nl/min ,可以不需分流而直接进入质谱; 另一方面，UPLC的分离度比 HPLC有很大提高,其色谱峰扩展很小,峰浓度很高,这样不但有利于化合物的离子化,同时有助于与基质杂质分离,在一定程度上能降低基质效应, 从而使灵敏度和重现性得到提高。 2 UPLC在药物分析领域的应用 2.1在药物化学成分分析中的应用 在药物化学成分分析中,经常出现样品含量少,分离难度大,分析耗时长的情况,因而急需一种技术能保证分析速度快,分离效率高,检测灵敏度高,精密、准确。UPLC为此提供了强有力的支持,逐渐显示了其在药物分析研究中的发展前景。 曲安西龙乳剂、氢化可的松乳剂、叫噪美辛凝胶和雌激素凝胶这4个药物剂型的质量控制分析也已有应用UPLC的成功经验。与采用5μm粒径填料色谱柱的H PLC系统相比,UPLC系统所用的分析时间只有原来的1/ 9;而分离效率不仅没有降低,甚至还有所改善[5]。 2.2药物代谢动力学研究中的应用 药物代谢动力学涉及药物在肌体内吸收、分布、