二维超高效液相色谱系统

什么是二维超高效液相色谱系统？二维超高效液相色谱系统通过切换阀将两根选择性不同的色谱柱联用，把第一维的选定馏分转移到快速的第二维分离。当单根色谱柱无法分离复杂样品时使用，例如与主峰共流出的杂质或酶解液中的肽段。## 概述

该系统包含两个独立的泵模块和柱温箱，通过装有样品环或捕集柱的二位多通阀联接。在中心切割模式下，从第一维捕获一个或多个目标峰并注入第二维，第二维通常使用不同的固定相或 pH。在全二维模式下，第一维全部流出物每隔 30–60 秒取样一次，进入 30–60 秒的超快第二维梯度，生成等高线图。峰容量可接近两个维度的乘积，常超过 1,000。软件同步阀切换时间、泵梯度和检测器采集。典型应用包括受监管方法的峰纯度确认、质谱前对第一维缓冲液脱盐，以及聚合物、肽段和天然产物的深度分析。方法开发比一维工作更复杂。## 工作原理是什么？UHPLC 遵循与 HPLC 相同的分配原理，但利用了范第姆特关系：更小的粒径降低涡流扩散和传质阻力，因此在更高线速度下柱效仍保持较高。填料粒径 1.7–1.9 µm 的色谱柱，常见内径 2.1 mm、长 50–150 mm，会产生数百 bar 的背压，这要求泵、阀和进样器的额定压力达到 1000 bar 或更高。必须使用窄径管路、低体积混合器和 1–2 µL 流通池来尽量减小柱外扩散，否则通常仅 1–3 秒宽的窄峰会变宽。需要 40–200 Hz 的快速检测器采样率来定义峰形，柱温箱采用主动预热控制摩擦热。流动相须经 0.2 µm 过滤以保护筛板。在 HPLC 上需 30 分钟的分析往往可在 3–10 分钟内完成。## 主要特点有哪些？- 两个独立的二元 UHPLC 泵模块，各自带独立柱温箱和梯度 - 二位多通切换阀，配样品环或捕集柱 - 支持中心切割、多次中心切割和全二维 LC 模式 - 各维度通过不同固定相、pH 或有机改性剂实现正交选择性 - 集成软件同步阀时间、梯度和检测器数据并生成等高线图

技术参数有哪些？典型的二维超高效液相色谱系统配置：最大工作压力为 100 MPa (1000 bar) per dimension；第一维流量范围为 0.01–2 mL/min；第二维流量范围为 0.1–5 mL/min；第二维梯度时间为 0.5–2 min (comprehensive mode)；阀类型为 2-position, 8-, 10- or 12-port；样品环或捕集体积为 20–500 µL。以上数值代表该产品类别的常见水平，具体配置参数以报价单及随机校准文件为准。## 适用于哪些应用？二维超高效液相色谱系统主要用于受监管方法中的峰纯度确认、与主峰共流出的杂质谱分析、肽和蛋白酶解液图谱分析、聚合物和天然产物表征、质谱前在线脱盐。在更广泛的超高效液相色谱仪类别中，实验室还将其用于高通量药物杂质谱分析、多残留农药和兽药筛查、生物分析药代动力学样品分析。## 适用哪些标准与认证？相关标准与方法包括 USP <621>、Ph. Eur. 2.2.46、USP <1058>、ICH Q2(R2)、ChP 0512、IEC 61010-1、ISO/IEC 17025、21 CFR Part 11。本型号的认证候选包括 CE、ISO 9001 manufacturing、RoHS；每项认证均需针对具体配置在发货前确认，仅提供已实际签发的证书。应使用 LC-MS 级溶剂并将样品过滤至 0.2 µm，因为颗粒物很快会堵塞亚 2 µm 筛板。按制造商计划更换入口过滤器、密封圈和转子密封件，因为压力循环比 HPLC 磨损更快。进样器到检测器之间的管路应短而窄，并使用额定压力合适的零死体积接头。按 USP <1058> 对系统进行确认，核查检测器采样率和梯度准确度。转移 HPLC 方法时，遵循 USP <621> 中允许的调整范围。注意高压部件的安全防护，切勿超过色谱柱的压力限值，UHPLC 色谱柱限值通常为 1000 bar。## 如何选择合适的二维超高效液相色谱系统？只有在一维优化无法分离关键峰对，或需要在线脱盐和质谱兼容时，才选择二维 UHPLC 系统。根据需要目标馏分还是完整谱图来选择中心切割或全二维模式。请说明阀配置、泵模块、检测器和二维软件功能。### 与其他超高效液相色谱仪型号相比如何？决定性参数包括耐压等级、滞留体积和柱外体积、检测器速度，以及是否需要从传统 HPLC 转移方法。600 bar 系统足以应付 2.7 µm 核壳柱；在 100–150 mm 色谱柱上使用真正的亚 2 µm 填料则需要 1000–1300 bar。二元泵滞留体积低，适合快速梯度，四元设计适合筛选和 pH 调节，对通量影响不大。微流量系统可提高有限样品的质量灵敏度，并便于联接质谱。二维配置可解决复杂基质问题。还要评估自动进样器周期和残留，因为运行很快时进样开销占总时间的比例较大。确认软件支持带滞留体积补偿的方法转换，并且数据完整性功能符合法规要求。