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UPLC/Q-TOF MS

UPLC/Q-TOF MS. 主讲人：芮雯. ACQUITY UPLC™. 超高效液相色谱（ Ultra Performance LC™ ） 是分离科学中的一个全新类别，它借助于 HPLC 的理论及原理，涵盖了小颗粒填料、非常低系统体积及快速检测手段等全新技术，增加了分析的通量、灵敏度及色谱峰容量。. 今天的 HPLC 科学描述. 今天 HPLC 分离的品质取决于色谱柱的填料；同时也被其所限制。改进色谱柱填料的性能可以给色谱过程带来速度、灵敏度及分离度均大幅提高的好处 填料的颗粒度对色谱柱性能的贡献最大. 速率理论.

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Presentation Transcript

  1. UPLC/Q-TOF MS 主讲人：芮雯

  2. ACQUITY UPLC™ • 超高效液相色谱（Ultra Performance LC™）是分离科学中的一个全新类别，它借助于HPLC的理论及原理，涵盖了小颗粒填料、非常低系统体积及快速检测手段等全新技术，增加了分析的通量、灵敏度及色谱峰容量。

  3. 今天的HPLC科学描述 • 今天HPLC分离的品质取决于色谱柱的填料；同时也被其所限制。改进色谱柱填料的性能可以给色谱过程带来速度、灵敏度及分离度均大幅提高的好处 • 填料的颗粒度对色谱柱性能的贡献最大

  4. 速率理论 • 1956年 Van Deemter 等人在塔板理论的基础上，提出了关于色谱过程的动力学理论——速率理论。 • 该理论采用塔板高度的概念，但同时考虑到H还取决于同一组分的不同分子在柱中差速迁移过程中所引起的色谱蜂扩展程度，将色谱过程与组分在两相间的扩散和传质过程等动力学因素联系起来，从理论上总结出影响塔板高度的各种因素。

  5. van Deemter方程 dp —固定相颗粒平均直径 —填充不规则因子 Dm—组分在流动相中的扩散系数（cm2/s） • —弯曲因子，亦称阻碍因子 —由柱填充性决定的因子 q—与固定相性质有关的因子，均匀液膜 q为2/3 df—液膜平均厚度 Ds—组分分子在固定液中的扩散系数

  6. 70年代早期 40µm薄壳非多孔基质上涂布 100~500 psi 1000塔板数/米 1m长色谱柱 70年代末期 10µm不规则微多孔填料 1000~2500 psi 25,000塔板数/米 3.9×300mm 10 min 10 min 10 min 从80年代到现在 3.5~5µm球形微多孔填料 1500~4000 psi 50,000~80,000塔板数/米 3.9×300mm 填料颗粒尺寸的演变

  7. 更小的颗粒度…… van Deemter 曲线带来的承诺 如果填料的颗粒继续演变……

  8. 0.040 0.020 AU 0.000 0.80 0.00 0.20 0.40 0.60 1.00 Minutes 一分钟以内！ 填料颗粒尺寸的演变 前景： 2.1×100mm色谱柱 1.7µm杂化填料颗粒 可达到15,000psi 通常有每米200,000理论塔板数的柱效 速度、灵敏度及 分离度的完美结合

  9. UPLC™的技术成就 • 小颗粒色谱填料（化学品） • 超高压输液单元（能达到15,000psi） • 降低系统体积并优化流体路径 • 降低自动进样器进样周期的时间、减少交叉污染 • 超高速检测器，包括光学及质谱检测器 • 新的色谱单元之间的通讯协议 • 功能齐全的诊断功能 • 为系统完整性而专门设计的软件

  10. 系统的技术超高效由设计而来 • 检测器： • 光学及/或质谱检测器 • 可调紫外或光电二极管矩阵 • 为UPLC™专门优化的流动池 • 高速检测 • 色谱柱管理： • 创新的枢轴转动设计 • 置色谱柱出口直接到检测器 • 样品管理器： • 低扩散XYZZ’形式 • 快速进样周期 • 低交叉污染 • 样品盘及/或样品瓶 • 可选样品组织器 • 两元溶剂管理： • 高压混合 • 两元梯度 • 四溶剂选择 • 在线脱气 • 低扩散设计 • UPLC的耐压能力

  11. 2. toluene - 0.088 5. hexylbenzene - 0.360 3. propylbenzene - 0.137 4. butylbenzene - 0.182 1. Thiourea - 0.046 UPLC™ 的速度提高了！ UPLC™ HPLC 0.24 样品的组份数：5 5µm颗粒度 完全分离时间：6.00分钟 0.20 0.16 2. toluene - 1.034 3. propylbenzene - 1.742 4. butylbenzene - 2.413 AU 0.12 1. Thiourea - 0.430 0.08 5. hexylbenzene - 5.058 0.04 0.00 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00 5.50 6.00 UPLC™ 样品的组份数：5 1.7µm颗粒度 完全分离的时间：0.60分钟 增加了样品的通量 0.20 0.10 AU 0.00 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 0.55 0.60 Minutes

  12. 0.050 0.040 0.030 AU 0.020 5.0 µm 0.010 0.000 0.050 0.040 0.030 AU 0.020 1.7 µm 0.010 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 0.00 1.00 2.00 3.00 Minutes 0.000 0.024 0.020 0.016 AU 0.012 0.008 0.004 0.000 1.70 1.80 1.90 2.00 2.10 2.20 2.30 2.40 2.50 2.60 Minutes 恒定柱长时；UPLC™的灵敏度提高1.7倍（170%）！ 恒定L/dp时；UPLC™的灵敏度提高三倍（300%）！ 可看到更多 的样品信息 使用1.7µm颗粒度的填料增加灵敏度

  13. 5.0 µm 1.7 µm Ultra Performance LC™ 速度、灵敏度与分离度的结合 60% 更快 30% 更灵敏 70% 更高分离度 0.050 0.040 0.030 AU 0.020 0.010 0.000 0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 15.00 Minutes 0.050 0.040 0.030 AU 0.020 0.010 0.000 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 Minutes 在改进获得信息质量的前提下提高分析速度

  14. Ultra Performance LC™ 速度、灵敏度与分离度的结合 生产力：每次实验得到更多信息 HPLC 3.5µm AU UPLC™ 1.7µm AU 对流出时间接近的色谱峰有更好的分离度及更高的灵敏度

  15. 0.80 0.70 Acetophenone - 0.837 0.60 Propiophenone - 0.951 Butyrophenone - 1.035 Benzophenone - 1.064 Acetanilide - 0.677 0.50 Valerophenone - 1.111 Hexanophenone - 1.182 0.40 Heptanophenone - 1.247 AU Octanophenone - 1.307 0.30 0.20 0.10 0.00 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 1.10 1.20 1.30 1.40 Minutes Ultra Performance LC™ 与HPLC一样的重现性 梯度重现性 N = 34

  16. 0.35 0.30 0.25 0.20 AU 0.15 0.10 0.05 0.00 0.00 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 Minutes Ultra Performance LC™ 与HPLC一样的耐受性 稳定性试验的条件： 从10到90%甲醇的1分钟梯度1000次进样 温度：55ºC 最大压力：8500psi 流速：1.3ml/min. ACQUITY UPLC™ C18色谱柱 2.1×30mm 1.7µm 黑色：第一次进样 红色：第1000次进样

  17. Ultra Performance LC™ 先进的MS入口技术 － 代谢物ID HPLC UPLC™

  18. 液相色谱/质谱接口技术及特点

  19. ESI特点

  20. ESI电喷雾状态

  21. APCI特点

  22. 高分辨串联质谱QTOF micro • 显著特点是灵敏度高(pg-fg级)和选择性强得到的质谱谱图数据完整、品质高。因而，在天然产物，新药开发，药代研究和蛋白质组学领域的定性、定量分析研究方面占有重要地位。

  23. 四极杆质量分析器－高性能碰撞室－TOF串联质谱四极杆质量分析器－高性能碰撞室－TOF串联质谱

  24. Q-TOF MS示范动画

  25. The End Thank you

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