我可以在 HPLC 系统上使用 UPLC 色谱柱吗？

就液相色谱 (LC) 技术而言，高效液相色谱 (HPLC) 和超高效液相色谱 (UPLC) 都已成为分析化学的基本工具。多年来，HPLC 一直是许多实验室的标准，而 UPLC 是一种较新的技术，可提供更快的分析速度、更高的分辨率和更高的灵敏度。鉴于这些优势，许多用户会问：我可以在 HPLC 系统上使用 UPLC 色谱柱吗？在这篇博文中，我们将详细探讨这个问题，讨论在 HPLC 系统上使用 UPLC 色谱柱的兼容性、潜在优势和挑战。

HPLC 与 UPLC 之间的区别

在深入探讨 UPLC 色谱柱是否可用于 HPLC 系统之前，必须了解高效液相色谱 (HPLC) 和超高效液相色谱 (UPLC) 之间的核心区别。

HPLC，通常称为高性能液相色谱，通常在高达 6,000 psi 的压力下运行，并使用颗粒范围为 3 至 5 微米的色谱柱。相比之下，UPLC 的工作压力要高得多，高达 15,000 psi，并使用更小的颗粒，通常约为 1.7 微米。与 HPLC 相比，这使得 UPLC 或超高性能液相色谱能够实现更高的分辨率和更快的运行时间。

为什么不推荐将 UPLC 色谱柱用于 HPLC 系统

现在我们了解了 HPLC 和 UPLC 之间的根本区别，让我们来解释一下为什么通常不建议在高效液相色谱系统上使用 UPLC 色谱柱。

主要原因是压力。超高效液相色谱的设计工作压力远远超过典型 HPLC 系统所能承受的压力。UPLC 色谱柱针对更高的压力进行了优化，可实现更快的流速和更好的分离。另一方面，HPLC 系统的压力处理能力有限，这意味着它们无法有效地推动流动相通过 UPLC 色谱柱的较小颗粒。因此，在 HPLC 系统上使用 UPLC 色谱柱通常会导致性能不佳、分离效率低下，甚至设备损坏。

在 HPLC 系统上使用 UPLC 色谱柱的技术挑战

在高性能液相色谱系统上使用超高效液相色谱柱面临多项技术挑战，其中一些对于系统性能和耐用性至关重要：

• 高背压： UPLC 色谱柱由于粒径较小，产生的背压明显更大。这种过大的压力可能会超过许多 HPLC 系统的容量，可能会导致设备故障或密封件和泵等敏感部件的长期磨损。

• 效率降低： 使用 UPLC 技术的主要原因之一是实现更快的运行时间和更高的分辨率。然而，当在 HPLC 系统中使用 UPLC 色谱柱时，由于操作压力较低，这些优势会受到影响。在大多数情况下，运行时间会显著增加，而分辨率会降低。

• 更长的分析时间： 由于高效液相色谱系统无法在 UPLC 色谱柱所需的压力下运行，因此通常会导致分析时间更长。这抵消了使用超高效液相色谱的主要优势之一——速度。

UPLC 色谱柱何时可用于 HPLC 系统

虽然不是最理想的，但在某些情况下，用户仍可能尝试在高性能液相色谱系统上使用超高性能液相色谱柱。然而，这需要进行必要的调整和妥协。

• 调整流速： 降低 HPLC 系统中的流速有时可以使用 UPLC 色谱柱，但这需要付出代价：运行时间更长。降低流速可降低系统产生的压力，使其能够处理 UPLC 色谱柱的背压。然而，对于注重效率的实验室来说，这很少是一个可持续的解决方案。

• 更长的列： 在某些情况下，使用更长的 UPLC 色谱柱有助于在 HPLC 系统上操作时更均匀地分配压力。然而，这也会导致分析时间延长，这与使用超高效液相色谱的主要优势相矛盾。

• 列计算器： Waters 色谱柱计算器等工具可以帮助用户通过调整流速、色谱柱长度和颗粒大小来确定特定 UPLC 色谱柱是否在理论上适用于他们的 HPLC 系统。但是，即使进行了这些调整，性能仍可能受到影响。

为什么有些实验室考虑在 HPLC 系统上使用 UPLC 色谱柱

鉴于这些限制，为什么有人会尝试在 HPLC 系统上使用 UPLC 色谱柱？在某些情况下，实验室可能缺乏超高效液相色谱设备，但希望利用 UPLC 色谱柱较小的粒径来改善分离效果。即使 HPLC 系统无法充分利用 UPLC 色谱柱的潜力，用户仍可能在分离效率和难分离化合物的峰分辨率方面取得一些微小的改进。

然而，这些好处往往不值得使用不匹配的系统的弊端。

您的设备面临的风险

尝试在 HPLC 系统上使用 UPLC 色谱柱具有固有风险。高效液相色谱系统并非为处理超高效液相色谱柱相关的高压而设计的，强行处理高压可能导致：

• 系统故障： 系统压力过大会导致故障，特别是泵和密封件等部件。

• 寿命缩短： 在低压系统中持续使用高压柱会缩短设备的使用寿命，并需要昂贵的维修或更换。

HPLC 上的 UPLC 色谱柱：一个有风险的提议

在大多数情况下，不建议在高效液相色谱系统上使用超高效液相色谱柱，因为存在相当大的风险和性能损失。UPLC 色谱柱的设计目的是在能够处理相关更高压力和更快流速的系统中发挥最佳功能。强行将它们放入 HPLC 设置中会削弱它们的优势，并可能损坏您的系统。

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