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司小令第四季第四期——又想U(xiǎn)HPLC又想SFC分析怎么辦？
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大家好，這里是司小令大講堂第四季！第三期我們?yōu)榇蠹曳窒砹酥苽湫统R界流體色譜（SFC）的特點(diǎn)和應(yīng)用，以及從分析規(guī)模到制備規(guī)模如何過渡。第四期我們將探討一個(gè)新話題：在日常分析過程中，有時(shí)我們可能會面臨一臺儀器無法同時(shí)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(nèi)容就為大家?guī)斫獯稹?/span>
對于許多科研人員和實(shí)驗(yàn)室工作者來說，開發(fā)分析條件時(shí)，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(shí)驗(yàn)室管理人員來說，安裝兩臺設(shè)備將對實(shí)驗(yàn)室的空間大小要求更高，使用和維護(hù)成本也比一臺設(shè)備更多；對于分析工作者來說，在同時(shí)使用UHPLC和SFC的過程中，由于分析體系不同，需要耗費(fèi)大量的時(shí)間去預(yù)平衡兩種設(shè)備，不同分離條件的設(shè)置也是一件巨大的工程。這樣看來，理想和現(xiàn)實(shí)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(shè)計(jì)原理上，由于SFC主要是基于LC的基礎(chǔ)上再開發(fā)的，相比LC主要增加了CO2的輸送泵和控制系統(tǒng)壓力的背壓控制單元，其余的溶劑輸送泵、自動進(jìn)樣器、柱溫箱和檢測器是通用的。理論上，通過在標(biāo)準(zhǔn)UHPLC系統(tǒng)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(fā)了一套集UHPLC和SFC功能于一體的 Nexera UC/s系統(tǒng)，系統(tǒng)流路圖如下：
Nexera UC/s系統(tǒng)流路圖（綠色線路為使用SFC時(shí)）
硬件上：Nexera UC/s可以看作在SFC系統(tǒng)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(guān)，實(shí)現(xiàn)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(shí)提高了儀器整體利用率。當(dāng)然，基于SFC和UHPLC分析的溶劑輸送泵、自動進(jìn)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(xiàn)有UHPLC系統(tǒng)升級為該系統(tǒng)。除此之外，考慮到方法開發(fā)時(shí)，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(shí)現(xiàn)最多12根色譜柱的自動切換，提高分析方法的開發(fā)效率。
Method Scouting Solution設(shè)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(fā)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(chuàng)建和執(zhí)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(shí)，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(yù)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(dāng)多個(gè)分析人員使用時(shí)，可以在同一數(shù)據(jù)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(cuò)誤。
應(yīng)用：UHPLC/SFC模式的連續(xù)切換對于系統(tǒng)的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性提出了大的挑戰(zhàn)，讓我們來看看島津Nexera UC/s的重現(xiàn)性如何。
基于Nexera UC/s切換系統(tǒng)，通過UHPLC和SFC分析之間的連續(xù)切換來分析三種藥物成分，每種模式進(jìn)樣5針，連續(xù)切換2次，結(jié)果見下圖，通過色譜圖疊加可以看出，UHPLC和SFC模式連續(xù)切換時(shí)，分析結(jié)果穩(wěn)定可靠，重現(xiàn)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(jié)：UHPLC/SFC切換系統(tǒng)既滿足了方法開發(fā)時(shí)對不同分離模式的需要，提高分析方法開發(fā)效率；同時(shí)“二合一”的設(shè)計(jì)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U(xiǎn)HPLC又想SFC分析的困境，實(shí)現(xiàn)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(xù)關(guān)注司小令哦！
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