化工儀器網(wǎng)
技術(shù)文章
Agilent 1290 Infinity UHPLC 在環(huán)境分析
閱讀：473 發(fā)布時(shí)間：2023-2-15摘要：本文說明了采用新型 Agilent 1290 Infinity LC 在環(huán)境應(yīng)用中進(jìn)行 UHPLC（超高壓液相色譜）分析的實(shí)例。這些實(shí)例包括采用 EPA 1694 方法和 UHPLC 分析廢水中的藥物殘留，使方法更加高效和可靠。第二個(gè)展示的實(shí)例是采用快速色譜分析復(fù)雜的農(nóng)藥混合物，為許多 UHPLC 環(huán)境分析應(yīng)用開啟了新的方向。最后，我們展示了一個(gè)使用 UHPLC 和超快速梯度在 60 秒內(nèi)完成的廢水中藥物殘留的分析，這是第一個(gè)將該方法應(yīng)用于環(huán)境分析的實(shí)例之一。本文還對(duì)高效 UHPLC 分析的理解進(jìn)行了討論和說明。
前言UHPLC 的問世給液相色譜/質(zhì)譜（LC/MS）分析帶來了兩個(gè)重要的革新。首先是 1.8 µm 填料色譜柱的使用，與 5 µm 填料色譜柱相比，塔板數(shù)提高了大約兩倍。這對(duì)于具有復(fù)雜基質(zhì)的環(huán)境分析應(yīng)用來說非常重要，如廢水中的藥物殘留分析。當(dāng)然，1.8 µm 填料色譜柱的使用在常規(guī)條件下需要耐壓超過 600 bar 的高壓泵，是 UHPLC 正常使用的壓力范圍。第二，1.8 µm 填料色譜柱允許運(yùn)行高分分離度快速色譜，甚至分析時(shí)間可能短于 1 min 的超快速色譜。這些分析需要的高流速所產(chǎn)生的壓力在 800-1000 bar，或更高，處于 UHPLC 的壓力范圍。在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)高樣品通量的需求已導(dǎo)致產(chǎn)生了使用 1.8 µm 反相填料色譜柱的高效、快速液相色譜。對(duì)于那些每天需要分析數(shù)百個(gè)樣品，或需要快速分析的實(shí)驗(yàn)室，必須擁有快速色譜。使用快速分離液相色譜，可以在幾小時(shí)而非幾天內(nèi)報(bào)告一批樣品的分析結(jié)果。在水質(zhì)檢測(cè)和食品分析行業(yè)，法規(guī)監(jiān)管實(shí)驗(yàn)室在不到 1 小時(shí)內(nèi)就可以給出有效的結(jié)果，那么在檢測(cè)或給出分析結(jié)果的同一天，就可以進(jìn)一步進(jìn)行相應(yīng)水處理或準(zhǔn)予蔬菜裝運(yùn)。最終的結(jié)果是，對(duì)于用戶來說更高效，對(duì)于出具報(bào)告的實(shí)驗(yàn)室來說也更節(jié)省費(fèi)用。因此，通過縮短分析時(shí)間可以提高分析效率，這通常需要使用 UHPLC。高分離度快速液相色譜的定義很簡(jiǎn)單，短于 10 min的液相色譜分離可謂快速，而短于 1 min 的分離通常稱為超快速 [1]。另外，當(dāng)使用更長(zhǎng)的 1.8 µm 填料色譜柱時(shí)，運(yùn)行 UHPLC 可以得到更高的峰容量?，F(xiàn)在有可能實(shí)現(xiàn)高近 300 倍的峰容量，這對(duì)于廢水中未知物的分析，以及其它如農(nóng)藥篩選等環(huán)境分析應(yīng)用非常有價(jià)值。最后，UHPLC 系統(tǒng)應(yīng)該耐用，并且可以在高壓和高流速下（在 1200 bar 壓力下大于 1 mL/min）實(shí)現(xiàn)快速分離和具有高峰容量的常規(guī)流速色譜。安捷倫提供專為耐受高達(dá) 1200 bar（18000 psi）壓力而設(shè)計(jì)的 1.8 µm 填料色譜柱，并且具有多種類型的固定相。（StableBond 和 ZORBAX Eclipse Plus 系列的C8、C18 色譜柱）。這對(duì)于難于分析的水樣很有用，正如本文所示，采用 EPA 方法 1694 進(jìn)行廢水中的藥物殘留分析時(shí)提高了峰容量。在采用三重四極桿質(zhì)譜和液相色譜/飛行時(shí)間質(zhì)譜進(jìn)行藥物和農(nóng)藥殘留的快速分離分析時(shí)，它們也非常有用。
實(shí)驗(yàn)部分本文工作由位于美國科羅拉多州的科羅拉多大學(xué)博爾德分校環(huán)境質(zhì)譜中心的 Imma Ferrer 和 Michael Thurman 博士完成。使用Agilent 1290 Infinity LC 系統(tǒng)，以及 Agilent 6430 三重四極桿LC/MS 和 Agilent 6220 精確質(zhì)量飛行時(shí)間 LC/MS 系統(tǒng)。色譜柱針對(duì)快速分離高通量（RRHT）分析，測(cè)試了兩種不同的色譜柱，包括耐高壓（1000 bar）的 1.8 µm 粒徑色譜柱。表 1 列出了本工作中測(cè)試的這些色譜柱及其理論塔板數(shù)。
色譜和質(zhì)譜條件本文所有 UHPLC 色譜分離都使用 Agilent 1290 Infinity 液相色譜儀，同時(shí)，在標(biāo)準(zhǔn) EPA 方法 1694 運(yùn)行中使用 Agilent 1200 系列SL。本文中各張色譜圖的分析條件如下所述。圖 1. A 部分液相色譜儀為 Agilent 1200 系列 SL。梯度程序?yàn)?30 min 內(nèi)從10% 乙腈/水升到 100% 乙腈，保持 5 min。流速是 0.6 mL/min。色譜柱為 ZORBAX Eclipse Plus-C18，4.6 mm × 150 mm，3.5 µm。峰寬為 15-18 s，峰容量為 100。最高壓力 75 bar。質(zhì)譜儀為 Agilent 6410 三重四極桿 LC/MS 系統(tǒng)，采用電噴霧正離子模式，使用三個(gè)時(shí)間段的多反應(yīng)監(jiān)測(cè)（MRM）檢測(cè)模式。每個(gè)化合物有兩個(gè)離子對(duì)，每個(gè)離子對(duì)的駐留時(shí)間為 10 ms?；衔餅?EPA 方法 1694 的第 1 組化合物。有關(guān)這些化合物及其離子對(duì)的更詳細(xì)信息請(qǐng)參見我們的應(yīng)用簡(jiǎn)報(bào) [2]。
……
結(jié)論總之，我們推薦在快速分離和超快速色譜分離中使用 ZORBAXEclipse Plus C18，2.1 mm × 50 mm 色譜柱，而對(duì)于要獲得最大的峰容量的分析，ZORBAX Eclipse Plus C18，2.1 mm × 100 mm色譜柱是較理想的選擇。我們的分析結(jié)果顯示，在流速高于1.5 mL/min 的快流速和壓力超過 1000 bar 時(shí)，我們?nèi)钥梢缘玫街档眯刨嚭涂煽康慕Y(jié)果。最后我們可以看到，從 Tsweet 的重力洗脫色譜柱，到目前“簡(jiǎn)便的"超快速高壓液相色譜 UHPLC，新型的 Agilent 1290 Infinity LC 是當(dāng)前色譜發(fā)展的最佳例證。