HPLC界的“连体双胞胎”们

在生物、医药、化工、食品等行 业，实验室分析人员每天都会面临着纷繁复杂的分析测试工作。如果能够提高仪器的分析效率和使用率，不仅可以减轻分析人员的工作负担，提高效率，而且可以降低分析成本。

假设我们面临两个液相检测任务，可以选择使用同一台仪器一个接一个完成，也可以选择使用两台仪器并行工作。选择第一种方案需要消耗更多的时间，而第二种方案则需要更多的实验仪器和实验室空间，就像抚养双胞胎需要双倍的资源和成本一样。

然而，如果能够在同一台液相仪器上集成某些关键性模块的双胞胎（连体双胞胎），那么我们就可以同时进行两个液相检测任务，提高分析效率，同时高效地利用资源并降低成本。这种创新性的解决方案将科学的力量和人类的智慧相结合，为我们提供了一个更加高效、精准和经济的液相分析解决方案。这种创新的科技产品能够为我们的工作带来更多的惊喜和便利。

本文收集并整理了一些液相厂家在提高仪器分析效率上研制的HPLC“连体双胞胎”们。

1 Shimadzu Nexera Dual Injection (U)HPLC[1]

图 1 Shimadzu双进样HPLC和传统HPLC对比图

1.1       基本信息

配备两个进样端口（独立流路）的新型Nexera双进样（U）HPLC系统可同时运行两次分析，但占据的台面空间不超过传统HPLC。

1.2       优势

双进样系统的Nexera UHPLC可显著提高实验室效率和工作流程，其通过将测试通量翻倍并将仪器占地面积在实验室中减少到一半，同时测试结果可以整合，减少了图谱数量从而提高效率。

1.3       工作流程

图 2 Shimadzu双进样系统配置示意图

1.4       应用实例-1

Evgenia Barannikova等为了展示双进样技术在制药应用中的效果，同步完成了两种API的含量和有关物质检测，这证明了双进样技术的实用性。两种分析的结果都存储在单个数据文件中，通过LabSolutions软件中的Multi-Data Reporting简化数据分析。分析将整体分析时间缩短了50％，

图 3 USP中盐酸克林霉素HPLC参数(含量和有关物质)

盐酸克林霉素的含量测定和有关物质方法除供试品检测浓度不同外，其他参数均一致。Evgenia Barannikova等人用Shimadzu双进样系统对比了两个色谱柱对于分析盐酸克林霉素含量和有关物质的性能。以下为具体的液相参数和实验结果对比。

图 4 HPLC参数

图 5系统适用性结果汇总

图 6有关物质测定结果对比

图 7不同色谱柱有关物质色谱图对比

图 8不同色谱柱含量测定色谱图对比

结论：对克林霉素盐酸盐的含量测定均可在FP和SPP柱上完成，色谱图的叠加显示SPP柱在相同的分析条件下具有更短的运行时间和更尖锐的峰。因此应用此系统有关物质和含量测定可以同时完成，节约50%的时间成本，如果选用SPP柱，效率会进一步提升一倍，综合使用可以节约3/4的时间。

1.5 应用实例-2

Evgenia Barannikova等人用Shimadzu双进样系统完成了愈创甘油醚片和口服液体制剂的同步分析。以下为具体的液相参数和实验结果对比。

图 9愈创甘油醚片（流路1，PDA）和口服溶液（流路2，UV）的分析条件。

图 10不同剂型中愈创甘油醚API色谱图（标准溶液为黑色线，供试品为红色线）

片剂的分析使用流路1完成，口服溶液的分析使用流路2完成。片剂和口服溶液中的API含量均在标示量的90-110%范围内。

结论：双进样系统的Nexera UHPLC可以同步完成愈创甘油醚不同剂型的测试，显著提高了实验室的效率和工作流程。

2 Thermo Scientific™ Vanquish™ Duo UHPLC 系统[2]

图 11 赛默飞的Vanquish Duo三套工作流程两套流路

Vanquish Duo UHPLC作为实验室提能增效最佳分析平台，可提供串联、并联、反梯度补偿三种智能工作流程(如上图所示)，配合功能强大的Chromeleon CDS 软件，将方法建立、数据处理、报告生成等环节全面实现向导化，进一步简化用户的操作流程。

图 12 赛默飞的Vanquish Duo双LC仪器图

2.1 基本信息

双 LC 的 Vanquish Duo系统可在一台仪器上同时运行相同或不同的方法，从而提高了分析通量以及扩展了样品信息，同时最大限度地提高了分析效率和性能。

2.2 优势

1)    通过降低每个样品的分析成本提高投资回报率。

2)    在不更改验证方法的情况下提高样品通量。

3)    在不占用多余工作台空间的情况下增加样品容量。

4)    采用多种方法分析同一组样品，缩短了样品制备时间并尽可能获取了更多的样品信息。

2.3 工作流程[3]

图 13 状态1色谱柱1在分析流路中进行样品分析，色谱柱2在平衡流路中待用

图 14 状态2上下同时自动切阀，色谱柱1切入平衡流路中冲洗，色谱柱2切入分析流路中直接用于下一针的样品分析。

2.4 应用实例[4]

公示稿中赤芍配方颗粒特征图谱测试特征图谱测试条件为常规液相色谱方法，1.0 mL/min的流速下，单次分析时间长达60分钟。变色龙软件可以将HPLC方法自动转换为UHPLC方法。UHPLC方法分析时间缩短到15分钟，流速降低至0.5 mL/min。节约成本和时间。

图 15 赤芍配方颗粒特征图谱UHPLC法结果

样品溶液制备溶剂为甲醇，而流动相则为甲醇-0.05mol/L磷酸二氢钾溶液（40：65），两溶剂体系极性差异较大，因此产生溶剂效应导致芍药苷主峰严重前沿且主峰与相邻未知成分峰分离度较差（见图16）

图 16公示稿方法导致溶剂效应

Vanquish Core液相搭配 Chromeleon 7.3 软件提供的用户自定义进样程序（UDPs）则可在不改变任何方法的基础上来消除溶剂效应。即用户通过自定义进样方式，让样品溶液在进样针内与流动相预混合后再进入流路，以消除溶剂效应（见图17），芍药苷峰形对称，且主峰与相邻未知峰分离度得到较大的改善。

图 17自定义进样消除溶剂效应

结论：在Vanquish Core高效液相色谱系统基础上，利用双系统并联进行赤芍配方颗粒特征图谱测试和含量测定。在特征图谱测试过程中，使用软件将HPLC方法转换为UHPLC方法，分析效率提升4倍。在含量测定过程中，使用软件提供的用户自定义程序，在不改变方法条件的情况下消除溶剂效应，提高了含量测定的准确性。Vanquish Core一机多用，能高效快速的完成赤芍配方颗粒特征图谱测试和含量测定。

3 Agilent 1260 /1290 Infinity II Multisampler Dual-needle option[5]

3.1 基本信息

安捷伦双针技术首次在HPLC自动进样器中提供了两个独立流路，包括一个样品环、进样针和一个针座。两个流路在针座毛细管处的进样阀处汇合。没有单独的旁路，所有样品或溶剂要么通过左侧流路，要么通过右侧流路，然后通过色谱柱。

3.2优势

1)双针头设置可将进样周期缩短至几秒钟，几乎消除了传统的等待时间

可单独优化双针头进样通道，以提高进样灵活性

工作流程

左右流路的环路体积相同：通过一个或另一个进样流路时完成交替运行样品，特别是如果应用重叠进样，可减少循环时间。（消除了一般仪器的进样等待时间，例如大体积装载、针头清洗）

左右流路的环路体积不同：左侧流路使用大进样体积时，右侧流路则有最小延迟体积。

特定应用使用左侧或右侧流路：存在两个不同的进样流路（环、针和针座），在未使用的流路上可以排除基质或粘性组分的残留或吸附。可降低系统污染的风险。

参考文献：

[1] Evgenia Barannikova, Raz Volz, Sue Steinike, Craig Young, Shimadzu Scientific Instruments, Columbia, MD, USA：Application of Shimadzu Nexera Dual Injection (U)HPLC for the Analysis of Pharmaceuticals

[2] Thermo Scientific Vanquish Duo UHPLC系统手册

[3] 赛默飞色谱与质谱中国Vanquish Duo UHPLC串联液相工作流程：加速赋能中药质量评价

[4] 秦旭阳等，全新高效液相色谱系统Vanquish Core并联分析赤芍配方颗粒特征图谱与含量测定，赛默飞世尔科技（中国）有限公司

[5] Agilent 1260 /1290 Infinity II Multisampler Dual-needle option Quick Reference Sheet

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