司小令第四季第四期——又想UHPLC又想SFC分析怎么辦？

大家好，這里是司小令大講堂第四季！第三期我們為大家分享了制備型超臨界流體色譜（SFC）的特點和應用，以及從分析規模到制備規模如何過渡。第四期我們將探討一個新話題：在日常分析過程中，有時我們可能會面臨一臺儀器無法同時滿足不同分析方法的情況，比如一臺色譜儀既想用于UHPLC又想用于SFC分析，該怎么辦呢？本期內容就為大家帶來解答。

對于許多科研人員和實驗室工作者來說，開發分析條件時，如果能夠分別使用超高效液相色譜儀（UHPLC）和超臨界流體色譜儀（SFC），則可以從更廣泛的分離條件中找出理想的分離條件。

然而，對于實驗室管理人員來說，安裝兩臺設備將對實驗室的空間大小要求更高，使用和維護成本也比一臺設備更多；對于分析工作者來說，在同時使用UHPLC和SFC的過程中，由于分析體系不同，需要耗費大量的時間去預平衡兩種設備，不同分離條件的設置也是一件巨大的工程。這樣看來，理想和現實的差距還是蠻大的。那究竟有沒有兩全其美的“二合一”解決方案呢？還真有。

設計原理上，由于SFC主要是基于LC的基礎上再開發的，相比LC主要增加了CO2的輸送泵和控制系統壓力的背壓控制單元，其余的溶劑輸送泵、自動進樣器、柱溫箱和檢測器是通用的。理論上，通過在標準UHPLC系統中增加CO2輸送泵和背壓控制單元，即可滿足UHPLC和SFC兩種分析模式的硬件要求。

島津開發了一套集UHPLC和SFC功能于一體的 Nexera UC/s系統，系統流路圖如下：

Nexera UC/s系統流路圖（綠色線路為使用SFC時）

硬件上：Nexera UC/s可以看作在SFC系統中增加了1臺UHPLC輸送泵，通過切換輸液泵和背壓控制單元的壓力開/關，實現UHPLC和SFC兩種模式分析，這樣不僅減少了安裝空間和采購成本，同時提高了儀器整體利用率。當然，基于SFC和UHPLC分析的溶劑輸送泵、自動進樣器、柱溫箱和檢測器均可以共享的前提下，Nexera UC/s同樣支持在現有UHPLC系統升級為該系統。除此之外，考慮到方法開發時，不同填料色譜柱之間的手動切換效率低的情況，Nexera UC/s采用搭配流路切換閥和色譜柱切換閥，可實現最多12根色譜柱的自動切換，提高分析方法的開發效率。

Method Scouting Solution設定窗口

批處理序列（紅框是模式切換平衡方法）

軟件上：島津開發了一款支持在UHPLC和SFC模式之間切換的專用軟件Method Scouting Solution，可用于自動創建和執行切換模式所需操作的批處理表，例如清除前一模式所用的流動相，并用下一模式所需的流動相清洗流路。

分析人員使用Method Scouting Solution軟件時，僅需5步，輸入：（1）流動相、（2）色譜柱、（3）樣品、（4）用于分析的基本方法和（5）梯度條件（初始濃度、最終濃度和梯度），軟件可以自動生成用于方法探索的批處理序列（包含了不同模式之間切換的預平衡方法）。即使是第一次使用UHPLC和SFC之間的自動切換也能輕松上手。此外，當多個分析人員使用時，可以在同一數據庫中管理所使用的色譜柱和流動相信息，以提高管理效率并最大限度地減少操作錯誤。

應用：UHPLC/SFC模式的連續切換對于系統的穩定性和重現性提出了大的挑戰，讓我們來看看島津Nexera UC/s的重現性如何。

基于Nexera UC/s切換系統，通過UHPLC和SFC分析之間的連續切換來分析三種藥物成分，每種模式進樣5針，連續切換2次，結果見下圖，通過色譜圖疊加可以看出，UHPLC和SFC模式連續切換時，分析結果穩定可靠，重現性良好。

通過UHPLC和SFC分析模式之間的切換獲得的三種藥物成分的色譜圖

總結：UHPLC/SFC切換系統既滿足了方法開發時對不同分離模式的需要，提高分析方法開發效率；同時“二合一”的設計也能有效減少安裝空間和采購成本，提高儀器整體利用率。面對又想UHPLC又想SFC分析的困境，實現了“兩全其美”的效果。

好啦！今天聊了這么多，小伙伴們在超臨界流體色譜使用場景的了解是不是更豐富了呢？喜歡還請持續關注司小令哦！

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