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。
van Deemter方程
H
2d p
2Dm
u
d
2 p
Dm
u
qk (1 k)2
d
2 f
Ds
u
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）
0.020
可达到15,000psi
通常有每米200,000理论
0.000
塔板数的柱效
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
Minutes
一分钟以内！
速度、灵敏度及 分离度的完美结合
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
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
• 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
4.00
5.00
6.00
0.024
Minutes
0.020
0.016
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
可看到更多 的样品信息
7.00
8.00
使用1.7µm颗粒度 的填料增加灵敏度
AU
0.08
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™
0.20
样品的组份数：5
1.7µ m颗粒度
完全分离的时间：0.60分钟
0.10
增加了样品 的通量
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
0.00
0.012 0.010 0.008 0.006 0.004 0.002 0.000 -0.002
0.00
AU
AU
0.50 0.50
1.00 1.00
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
10 min
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……
填料颗粒尺寸的演变
AU
前景：
0.040
2.1×100mm色谱柱
1.7µm杂化填料颗粒
AU
0.020
0.010
1.7 µm
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
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
AU
0.012 0.010 0.008 0.006 0.004 0.002 0.000 -0.002
—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
填料颗粒尺寸的演变
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
10 min
10 min
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
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
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
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
1. Thiourea - 0.430 2. toluene - 1.034
3. propylbenzene - 1.742 4. butylbenzene - 2.413 5. hexylbenzene - 5.058
0.24
UPLC™
0.20
0.16
0.12
HPLC
样品的组份数：5 5µ m颗粒度 完全分离时间：6.00分钟
Ultra Performance LC™
速度、灵敏度与分离度的结合
60% 更快
0.050 0.040
30% 更灵敏
AU
0.030
70% 更高分离度
0.020
0.010
5.0 µm
0.000
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
0.050
Minutes
15.00
0.040
0.030
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
Байду номын сангаас
UPLC™ 的速度提高了！
AU AU
1. z0n.oezl0neu4een6en-e-0.-01.081.230788 5. hexylbenzene - 0.360
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%）！
AU
AU
0.050
0.040
0.030
0.020 0.010 0.000 0.050
5.0 µm
0.040
0.030
0.020
0.010
1.7 µm
0.000
0.00
1.00
2.00
3.00
超高效液相色谱课件
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；