隨著超臨界流體色譜法寫入2015年版《中國藥典》，該技術(shù)在分析化學(xué)行業(yè)受到越來越多的重視。超臨界流體色譜法集合液相色譜法和氣相色譜法的優(yōu)勢，在20世紀(jì)70年代逐漸發(fā)展起來，并于同世紀(jì)80年代形成商品化產(chǎn)品。

　　超臨界流體色譜法因特有的流體介質(zhì)，不僅克服了氣相色譜不易分析高沸點、低揮發(fā)性試樣的缺陷，而且具有比液相色譜法更快的分析速度和更高的柱效，即是對氣相色譜法和液相色譜法形成了很好的補(bǔ)充。也因此，在當(dāng)下對手性藥物、天然產(chǎn)物分離等研究趨熱的環(huán)境下，該技術(shù)及儀器系統(tǒng)得到了快速發(fā)展。

　　超臨界流體色譜(SFC)按照所用色譜柱類型可分為填充柱超臨界流體色譜和毛細(xì)管超臨界流體色譜;按照色譜分離過程可分為分析型SFC和制備型SFC，其中分析型SFC主要用于常規(guī)分析。

　　與常規(guī)色譜儀器相似，SFC系統(tǒng)流動相、凈化系統(tǒng)、高壓泵、進(jìn)樣系統(tǒng)、色譜柱、檢測器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，而其中高壓泵、色譜柱、檢測器以及SFC必須具備的背壓調(diào)節(jié)器是SFC系統(tǒng)性能的關(guān)鍵部件。通常，SFC系統(tǒng)所使用的高壓本要求輸送無脈沖、可精密控制壓力和流量、具有線性或非線性壓力密度程序等;色譜柱管理系統(tǒng)在溫度程序、接口技術(shù)、溫度穩(wěn)定性等方面具很高的要求;檢測器種類的多少關(guān)系著SFC可應(yīng)用范圍的大小;背壓調(diào)節(jié)器正是為SFC與FID、NPD、FPD、MS等檢測器連用時，使超臨界流體在分離過程中保持為流體狀態(tài)而在色譜柱出口與檢測器之間必須安裝的阻力器。相比于早期的SFC產(chǎn)品，近年來主流SFC生產(chǎn)廠商越來越重視儀器的整體化以及色譜柱等技術(shù)的發(fā)展，以達(dá)到更好的結(jié)果重復(fù)性、更好的峰型、更小的交叉污染等目的。

　　SFC技術(shù)發(fā)展至今，無論是進(jìn)樣技術(shù)還是檢測器開發(fā)和應(yīng)用等方面，都已經(jīng)取得很大的進(jìn)步。就檢測器種類而言，目前主流SFC產(chǎn)品與UV、ELSD、MS、FLD等技術(shù)聯(lián)用已經(jīng)比較成熟，部分產(chǎn)品已經(jīng)可與CAD、FID等檢測器銜接，甚至于與FTIR和NMR等聯(lián)用。

　　就分析型SFC而言，目前市場上主流產(chǎn)品以安捷倫、沃特世以及島津的產(chǎn)品為主，其各自產(chǎn)品均有特色。近日，儀器信息網(wǎng)編輯收集了以上品牌SFC型號、產(chǎn)品特點、典型應(yīng)用等相關(guān)信息(該信息由企業(yè)自行提供，儀器信息網(wǎng)稍加整理而得)，以供業(yè)界人士參考。

　　(排序以回稿先后順序為依據(jù))

　　安捷倫 Agilent 1260 Infinity ⅡSFC

Agilent 1260 Infinity ⅡSFC

　　產(chǎn)品特點：

　　該系統(tǒng)包含一個Agilent 1260 Infinity Ⅱ二元色譜系統(tǒng)以及Aurora SFC Fusion A5系統(tǒng)，可實現(xiàn)與UHPLC系統(tǒng)之間自由切換，最高耐壓可達(dá)到600bar，最高流速可達(dá)到5ml/min;Agilent 1260 Infinity Ⅱ采用FEED injection 進(jìn)樣方式，可消除樣品溶劑對峰形的影響，可選擇進(jìn)樣速度，樣品轉(zhuǎn)移溶劑，且有獨立的進(jìn)樣沖洗流路，并且進(jìn)樣范圍可實現(xiàn)0.1μL-90μL;通過改進(jìn)SFC控制模塊，達(dá)到低死體積的BPR,從而可實現(xiàn)SFC無需分流直接進(jìn)入ELSD檢測器或質(zhì)譜，在峰形不擴(kuò)散的條件下減小靈敏度的損失，另外，反壓可程序控制;此外，SFC方法篩選系統(tǒng)，通過方法篩選向?qū)к浖崿F(xiàn)從進(jìn)樣到篩選到評估結(jié)果的全自動優(yōu)化過程，配合Infinity Lab的易用消耗品配件，為SFC方法開發(fā)的客戶提供更便利的解決方案。

　　典型應(yīng)用：

　　藥物研發(fā)公司。用SFC方法替代常規(guī)LC的離子對方法，縮短方法平衡時間，降低流動相配制需求，加快分析速度。

　　沃特世 ACQUITY UPC2超高效液相色譜儀

ACQUITY UPC2超高效合相色譜

　　產(chǎn)品特點：

　　合相管理器為動態(tài)和靜態(tài)兩級自動反壓調(diào)節(jié)器，可明顯改善密度控制;先進(jìn)的溫度控制和主動溶劑預(yù)熱功能，可輕松以0.1℃的溫度增量設(shè)定最高90 ℃的溫度;雙洗針系統(tǒng)(可自定義清洗時間)，交叉污染小;進(jìn)樣范圍為0.1μL -50 μL;CO2泵頭控溫器保證CO2泵穩(wěn)定的流體傳輸;精確的柱溫箱控溫，保證穩(wěn)定的分離溫度;柱前控溫技術(shù)，進(jìn)一步保證分離溫度的穩(wěn)定性;自動被壓調(diào)節(jié)器控制系統(tǒng)處于穩(wěn)定的壓力狀態(tài)。輔助溶劑泵保證對低比例助溶劑的精確控制，輔助溶劑最高比例到60%。

　　典型應(yīng)用：

　　高?？蒲性核?新化合物提取分離純化

　　CRO-手性化合物分離

　　藥企-在研藥物相關(guān)物質(zhì)分析及標(biāo)準(zhǔn)品制備

　　島津 Nexera UC Online SFE-SFC-MS System

島津Nexera UC Online SFE-SFC-MS System

　　產(chǎn)品特點：

　　Nexera UC通過超臨界流體萃取單元(SFE-30A)將目標(biāo)化合物在線萃取并直接在線加載至SFC單元，通過色譜柱進(jìn)行分離后全部進(jìn)入LCMS-8050三重四極桿型質(zhì)譜儀中進(jìn)行檢測。該系統(tǒng)也可單獨作為SFC使用，CO2輸送單元(LC-30ADSF)可耐受66MPa的壓力，適合更多的色譜柱譜方法選擇;背壓控制閥單元(SFC-30A)采用專有的壓力控制機(jī)制，有效減小脈動和死體積，這使得所有洗脫液都得以進(jìn)入質(zhì)譜而無需分流從而保證靈敏度;此外，可以Nexera UC可實現(xiàn)HPLC與SFC自動切換，在分析方法驗證和分析條件優(yōu)化方面提供更多優(yōu)化選擇。

　　典型應(yīng)用：

　　科研監(jiān)測所等，這些單位主要進(jìn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的研究和制定，比如食品中多農(nóng)殘的快速篩查，以及食品中和環(huán)境中手性農(nóng)藥的研究等課題

　　島津和用戶親密合作，已經(jīng)開發(fā)了多項營養(yǎng)物質(zhì)的檢測方法，比如維生素分析，可以實現(xiàn)在線提取在線分析

　　CRO行業(yè)的知名企業(yè)都已經(jīng)開始使用，主要開展包括手性藥物分析方法篩查和分離分析的操作。

主流SFC產(chǎn)品部分參數(shù)(不完全整理)

參數(shù)

Agilent 1260 Infinity ⅡSFC

ACQUITY UPC2超高效合相色譜儀

Nexera UC Online SFE-SFC-MS ? ?System

最高耐壓

600bar

6000Psi

66MPa

檢測器

DAD、ELSD、FID、MS

PDA、TUV、ELSD、MS

MS、UV、PDA

進(jìn)樣范圍

0.1μL-90μL

0.1μL -50 μL

?

色譜柱

Infinity Lab色譜柱

專利UPC2手性、非手性色譜柱

常規(guī)或?qū)Ｓ肧FC色譜柱

背壓調(diào)節(jié)器

與MS聯(lián)用的配置去除背壓調(diào)節(jié)器的排廢管，使用了不銹鋼毛細(xì)管將背壓調(diào)節(jié)器連接到Caloratherm加熱裝置，樣品可直接進(jìn)入質(zhì)譜檢測器檢測。

采用2級背壓調(diào)節(jié)，精確調(diào)控系統(tǒng)壓力，在運行等度或梯度分析方法時，系統(tǒng)背壓波動小于5psi。

內(nèi)部體積小，僅有0.7微升，在色譜柱后無需分流，樣品可直接進(jìn)入質(zhì)譜檢測器進(jìn)行檢測。

　　如今，SFC已在藥物分析，食品和天然藥物、生物大分子等領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)較為廣泛，尤其是藥物分析領(lǐng)域，因其兼具氣液相色譜方法分析速度快，選擇性好，分離效率高，樣品處理簡單等優(yōu)點，作為GC和HPLC方法的補(bǔ)充，在手性藥物的分離分析方面已經(jīng)得到很好的應(yīng)用。當(dāng)前藥物研究環(huán)境空前利好，并且SFC方法于2015年寫入《中國藥典》，可以預(yù)見SFC技術(shù)用于手性藥物分離分析的熱度將會持續(xù)。并且該領(lǐng)域也被安捷倫、沃特世和島津等主流SFC品牌廠商視為需求最熱的市場。

　　此外，SFC具有高分辨能力，柱溫中等，并且可選檢測器種類較多，在生物大分子分離方面的應(yīng)用也日趨增多，比如中藥材等天然產(chǎn)物及天然色素等食品的成分的研究。目前該方向的研究應(yīng)用方法開發(fā)正在如火如荼的進(jìn)行。該領(lǐng)域也受到各主流廠商的重視。除上述領(lǐng)域，SFC在農(nóng)藥中的手性化合物分析中的應(yīng)用前景也被看好。

　　除分析型SFC之外，制備型SFC目前的發(fā)展更為成熟。相對分析型SFC而言，制備型SFC系統(tǒng)增加了樣品收集裝置，并且進(jìn)樣系統(tǒng)更為復(fù)雜，如沃特世公司的Prep 100 SFC中配置餾分收集器和自動進(jìn)樣器。制備型SFC的典型特點是流動相使用少，無溶劑殘留，分離速率更快。目前國內(nèi)外企業(yè)均有產(chǎn)品上市。

　　在本次技術(shù)盤點文稿征集中，主流品牌均對2018年SFC系統(tǒng)(含分析型和制備型)熱點市場需求進(jìn)行了分析，簡單整理如下。

2018年熱點市場需求分析(資料來源：安捷倫、沃特世、島津)

主流廠商

需求熱點

理由

安捷倫

藥物手性分析

SFC最常規(guī)的應(yīng)用領(lǐng)域，也始終是其熱點市場

非極性化合物的分離分析

尤其是之前一些正相方法的轉(zhuǎn)換，提高方法的易用性及穩(wěn)定性，同時加快分析速度。

SFC與質(zhì)譜聯(lián)用

提供獨特的正交選擇性，對于復(fù)雜化合物的分析，尤其是極性與非極性化合物同時分析時。

沃特世

手性藥物

常規(guī)反相色譜柱無法區(qū)別或方法極為復(fù)雜

中藥中活性成分的提取制備

中藥中活性成分較多，整體的質(zhì)量控制需要對不同類型化合物進(jìn)行研究，SFC提取分離純化的物質(zhì)補(bǔ)充了其物質(zhì)基礎(chǔ)研究，尤其是其中的對應(yīng)異構(gòu)體及手性化合物。

穩(wěn)定性差及對水敏感性藥物

SFC改善分離，同時不影響化合物穩(wěn)定性

極性特別大或極性特別小的化合物

該類化合物在普通制備上效率低，SFC綠色環(huán)保效率高

島津

手性化合物

用戶對更高效、更簡單操作的分析方法的需求度越來越高

其他藥物分析

SFC方法具有分析速度更快、實驗成本更低等特點

手性農(nóng)藥

越來越多的學(xué)者開始關(guān)注手性農(nóng)藥對農(nóng)作物、多環(huán)境以及對人體的影響，因此針對農(nóng)藥中的手性化合物也會受到包括政府機(jī)構(gòu)、學(xué)術(shù)研究機(jī)構(gòu)的更多關(guān)注，這將有可能覆蓋食品安全、環(huán)境等多個領(lǐng)域。

在線萃取超臨界質(zhì)譜聯(lián)用

高度的自動化、高效化和簡單化操作幫助更多的實驗室更高效、更穩(wěn)定的開始分析工作。