UPC2超高效合相色谱：色谱新品类 赋予科学家新的想象力
Pittcon 2012，Waters®再次技惊四座，其新型超高效合相色谱UPC2™获得Pittcon编辑选择奖金奖，这是继8年前UPLC®推出并获Pittcon 2004金奖后，Waters对于现代分离科学的又一大贡献。在第三届质谱论坛上，分析测试百科网记者有幸采访到沃特世科技（上海）有限公司中国市场发展总监 舒放先生、沃特世公司北方区运营经理 薄美萍女士、以及北京师范大学质谱中心主任谢孟峡教授，他们共同回答了超高效合相色谱新技术、Waters同中国客户的合作等记者关心的问题，小编总结于此，希望能带给您新的启示…..
沃特世科技（上海）有限公司中国市场发展总监 舒放先生（左）、北京师范大学质谱中心主任谢孟峡教授（中）、沃特世公司北方区运营经理 薄美萍女士（右）
UPC2：开创色谱新品类 赋予科学家新的想象力
UPC2名称的涵义是：UltraPerformance Convergence Chromatography，即超高效合相色谱。
在第三届质谱论坛上，沃特世中国市场发展总监舒放先生为新型合相色谱赋予了中国传统哲学的五大理念，分别为：（1）中合：气液合体。（2）汇聚：技术合璧。（3）应当：天作之合。（4）匹配：组合优势。（5）全满：合效分析。其演讲令人印象深刻。
那么UPC2是一台什么样的仪器？为何能够获得Pittcon 2012金奖？
我们先来回顾一下历史：
2009年，Waters收购了生产超临界流体色谱系统（SFC）的专业公司——泰尔仪器公司（Thar Instruments, Inc.）（http://www.antpedia.com/news/39/n-30339.html ）
2011年，Waters推出ACQUITY UPSFC™系统，这是一套建立在UPLC技术之上的超临界流体色谱系统，结合了亚2µm填料和高效超临界流色谱(supercritical fluid chromatography，SPF)两项技术。
据舒放经理介绍说，2011年推出UPSFC™时，没有引起太多的注意和震动，“甚至在我们公司内部都没有引起特别大的注意，无非你收购了一公司，然后用UPLC把它改造了一下。但是，当我们把仪器交给用户的时候，用户反馈太强烈了！以前根本不敢想的东西，以前根本看不到的那些东西，现在都能看到了，其覆盖的化合物范围特别广。”
“UPSFC超出了我们的想像，传统的SFC是低压、低流速，或者无法精密控制，重现性不是很好，所以很多东西看不到。但当应用了UPLC技术后，通过精细的调节、加入微量的助溶剂后，很多原来不能分离的化合物，在UPSFC上得到了让人吃惊的分离效果。去年，我们认为UPSFC的优点是：简单、快速、省钱、环保；今年，我们看到UPC2的潜能非常大，其意义已不仅仅是一台用UPLC技术实现的SFC。”
今年Pittcon会议上，记者问Waters的第一个问题就是：今年的UPC2，跟去年的UPSFC的区别是什么？Waters标准的回答是：UPC2用SFC的原理，然后用UPLC的控制和硬件技术，来改造了SFC，克服了SFC的很多以前的缺点，包括：重复性、稳定性、可靠性、难操作性，达到了一种以前SFC从来没有看到的分析结果。
“因此，今年Waters重新申报了UPC2超高效合相色谱，并获得了科学家们和编辑们的认可，获得了Pittcon 2012的金奖。UPC2超高效合相色谱的出现，赋予了科学家全新的想象力。以前分离分析样品往往局限于现有的仪器（比如GC、LC）；而今后拿到一个样品时，在GC、LC之外，科学家们会考虑到UPC2上去做。从公司的角度来说，今后Waters会在很长的一段时间内，在今日的UPC2上不断完善。”
据悉，UPC2出现后，原来的UPSFC的名字就不再存在了，所有原来的UPSFC将成为UPC2。
2004年，UPLC获得Pittcon金奖，开创了液相色谱的新品类，推动液相色谱进入超高效应用的时代；时隔8年后，Waters的UPC2开创了色谱的新品类，提供给科学家们GC、LC外一种新的选择。
“我个人认为，UPC2的意义将比UPLC还要影响深远！必将带来UPC2应用的一个新8年。”舒放经理充满期待地表示。
UPC2：原理和特点
SFC与GC、正相LC、反相LC的区别
| GC |
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| LC |
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| SFC |
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与GC相比，SFC的流动相具有类似于液体的密度，为常压气体的200～500倍，具有较高的溶解能力，适于分离难挥发和热不稳定性物质，而GC需将样品气化后才能进行分离操作，不适合于难挥发及热不稳定物质的分离。
与HPLC相比，SFC的流动相具有较小的粘度，可减小过程阻力，在相同条件下，压力降比液相色谱的低；SFC具有较高的扩散系数和传质速率，SFC分离操作的时间短，单位时间内分离效能高。对于制备来说，除了分离速度快以外，后处理也非常简单。
SFC与HPLC和GC相比，温度和压力的微小变化能引起SFC流动相的密度和溶解能力的较大差异，可通过调节温度、压力来调节分离度。
为什么选择CO2 ?
压缩二氧化碳是UPC2的主要流动相，相比液相色谱的液体流动相和气相色谱的载气有很多突出的优势。一方面，和气相色谱（GC）相比，二氧化碳是一种可以在较低温度进行分离的流动相，而气相色谱不适用于加热难挥发、热不稳定的化合物。另一方面，UPLC技术出现后，虽然大大提高了多种化合物的分离度和分析速度，但是由于液体溶剂的粘度高，造成的系统反压高，因此限制了其更多的应用。因此和液相色谱（LC）相比，二氧化碳单独使用或与其它助溶剂混合使用，流动相具有较低的粘度，能够获得较高的扩散率，并有利于传质。
CO2较许多其他的液体容易达到超临界状态。以水为例，它的临界点是347°C 和218 bar，而CO2 达到超临界状态是31.1°C 和73.8 bar。超临界状态下，很多化合物显示了和GC、LC状态下不同的性质，科学家们可以利用UPC2技术分析LC或GC难以分析的化合物，如样品中含有的化合物极性差别很大的应用等。
CO2无毒、不易燃、廉价容易获得且不污染环境，是一种真正的绿色溶剂，使用CO2代替了购买和处理昂贵的有毒、挥发性的有机溶剂。
CO2同时也是一种化学纯度高、稳定且非极性的溶剂，适用于分离很多以前用正相色谱来分离的异构体、手性化合物等。
CO2还兼容于大多数的LC检测器，具有溶剂载量少、分离度高、峰形窄、分离速度快等特点，因此也可以作为MS的完美接口，兼容于所有的API技术（如ESI、APCI、APPI），样品进质谱前只需将CO2溶剂气化即可。
UPC2仪器设计
SFC的基本配置与HPLC相似，有泵、自动进样器和检测器。差别是：系统采用了热交换机和反压调节器，来确保整个系统中二氧化碳始终保持液相状态；反压调节器和二氧化碳冷却泵是同HPLC的主要差别之处；SFC采用改良的PDA 流通池，用以满足压力的需求。
配以业界领先的亚2微米颗粒色谱柱，ACQUITY UPC2系统使得科学家能够更加精确地改变流动相的强度、系统压力和温度，从而调整出系统的分离度和选择性，帮助科学家分离、检测和定量结构类似物、异构体、对映体和非对映异构体混合物时，能够更好地控制分析物的保留――而这些化合物以任何其他方法分离通常都是困难的。
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