Agilent 1290 Infinity UHPLC 在环境分析

摘要：本文说明了采用新型 Agilent 1290 Infinity LC 在环境应用中进行 UHPLC（超高压液相色谱）分析的实例。这些实例包括采用 EPA 1694 方法和 UHPLC 分析废水中的药物残留，使方法更加高效和可靠。第二个展示的实例是采用快速色谱分析复杂的农药混合物，为许多 UHPLC 环境分析应用开启了新的方向。最后，我们展示了一个使用 UHPLC 和超快速梯度在 60 秒内完成的废水中药物残留的分析，这是第一个将该方法应用于环境分析的实例之一。本文还对高效 UHPLC 分析的理解进行了讨论和说明。

前言UHPLC 的问世给液相色谱/质谱（LC/MS）分析带来了两个重要的革新。首先是 1.8 µm 填料色谱柱的使用，与 5 µm 填料色谱柱相比，塔板数提高了大约两倍。这对于具有复杂基质的环境分析应用来说非常重要，如废水中的药物残留分析。当然，1.8 µm 填料色谱柱的使用在常规条件下需要耐压超过 600 bar 的高压泵，是 UHPLC 正常使用的压力范围。第二，1.8 µm 填料色谱柱允许运行高分分离度快速色谱，甚至分析时间可能短于 1 min 的超快速色谱。这些分析需要的高流速所产生的压力在 800-1000 bar，或更高，处于 UHPLC 的压力范围。在短时间内实现高样品通量的需求已导致产生了使用 1.8 µm 反相填料色谱柱的高效、快速液相色谱。对于那些每天需要分析数百个样品，或需要快速分析的实验室，必须拥有快速色谱。使用快速分离液相色谱，可以在几小时而非几天内报告一批样品的分析结果。在水质检测和食品分析行业，法规监管实验室在不到 1 小时内就可以给出有效的结果，那么在检测或给出分析结果的同一天，就可以进一步进行相应水处理或准予蔬菜装运。最终的结果是，对于用户来说更高效，对于出具报告的实验室来说也更节省费用。因此，通过缩短分析时间可以提高分析效率，这通常需要使用 UHPLC。高分离度快速液相色谱的定义很简单，短于 10 min的液相色谱分离可谓快速，而短于 1 min 的分离通常称为超快速 [1]。另外，当使用更长的 1.8 µm 填料色谱柱时，运行 UHPLC 可以得到更高的峰容量。现在有可能实现高近 300 倍的峰容量，这对于废水中未知物的分析，以及其它如农药筛选等环境分析应用非常有价值。最后，UHPLC 系统应该耐用，并且可以在高压和高流速下（在 1200 bar 压力下大于 1 mL/min）实现快速分离和具有高峰容量的常规流速色谱。安捷伦提供专为耐受高达 1200 bar（18000 psi）压力而设计的 1.8 µm 填料色谱柱，并且具有多种类型的固定相。（StableBond 和 ZORBAX Eclipse Plus 系列的C8、C18 色谱柱）。这对于难于分析的水样很有用，正如本文所示，采用 EPA 方法 1694 进行废水中的药物残留分析时提高了峰容量。在采用三重四极杆质谱和液相色谱/飞行时间质谱进行药物和农药残留的快速分离分析时，它们也非常有用。

实验部分本文工作由位于美国科罗拉多州的科罗拉多大学博尔德分校环境质谱中心的 Imma Ferrer 和 Michael Thurman 博士完成。使用Agilent 1290 Infinity LC 系统，以及 Agilent 6430 三重四极杆LC/MS 和 Agilent 6220 精确质量飞行时间 LC/MS 系统。色谱柱针对快速分离高通量（RRHT）分析，测试了两种不同的色谱柱，包括耐高压（1000 bar）的 1.8 µm 粒径色谱柱。表 1 列出了本工作中测试的这些色谱柱及其理论塔板数。

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色谱和质谱条件本文所有 UHPLC 色谱分离都使用 Agilent 1290 Infinity 液相色谱仪，同时，在标准 EPA 方法 1694 运行中使用 Agilent 1200 系列SL。本文中各张色谱图的分析条件如下所述。图 1. A 部分液相色谱仪为 Agilent 1200 系列 SL。梯度程序为 30 min 内从10% 乙腈/水升到 100% 乙腈，保持 5 min。流速是 0.6 mL/min。色谱柱为 ZORBAX Eclipse Plus-C18，4.6 mm × 150 mm，3.5 µm。峰宽为 15-18 s，峰容量为 100。最高压力 75 bar。质谱仪为 Agilent 6410 三重四极杆 LC/MS 系统，采用电喷雾正离子模式，使用三个时间段的多反应监测（MRM）检测模式。每个化合物有两个离子对，每个离子对的驻留时间为 10 ms。化合物为 EPA 方法 1694 的第 1 组化合物。有关这些化合物及其离子对的更详细信息请参见我们的应用简报 [2]。

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结论总之，我们推荐在快速分离和超快速色谱分离中使用 ZORBAXEclipse Plus C18，2.1 mm × 50 mm 色谱柱，而对于要获得最大的峰容量的分析，ZORBAX Eclipse Plus C18，2.1 mm × 100 mm色谱柱是较理想的选择。我们的分析结果显示，在流速高于1.5 mL/min 的快流速和压力超过 1000 bar 时，我们仍可以得到值得信赖和可靠的结果。最后我们可以看到，从 Tsweet 的重力洗脱色谱柱，到目前“简便的”超快速高压液相色谱 UHPLC，新型的 Agilent 1290 Infinity LC 是当前色谱发展的最佳例证。