ถ้าคุณทำงานในห้องปฏิบัติการวิเคราะห์ คงเคยได้ยินคำว่า UPLC หรือ Waters UPLC มาบ้างแน่นอน แต่หลายคนยังสับสนว่ามันต่างจาก HPLC อย่างไร และทำไมถึงเป็นที่นิยมอย่างรวดเร็ว บทความนี้จะอธิบายทุกอย่างตั้งแต่พื้นฐานไปจนถึงหลักการเชิงลึก
UPLC (Ultra-Performance Liquid Chromatography) คือเทคนิคโครมาโตกราฟีของเหลวแบบพัฒนาขั้นสูง ที่ใช้ particle ขนาดเล็กกว่า 2 ไมครอน ร่วมกับระบบที่รองรับแรงดันสูง เพื่อให้ได้ resolution, ความเร็ว และ sensitivity ที่สูงกว่า HPLC แบบดั้งเดิม
พูดง่าย ๆ คือ UPLC คือ HPLC ที่ถูก "อัพเกรด" ทั้งระบบ ไม่ใช่แค่เปลี่ยน column แต่เป็นการออกแบบใหม่ทั้ง instrument และ column technology ให้ทำงานร่วมกันอย่างสมบูรณ์
คำว่า UPLC Waters หรือ Waters UPLC ที่หลายคนพูดถึง หมายถึง UPLC Systems ที่พัฒนาโดย Waters Corporation ภายใต้ชื่อสินค้าว่า ACQUITY UPLC System ซึ่งเป็นผู้บุกเบิกเทคโนโลยีนี้มาตั้งแต่ปี 2004
ในปี 2004 Waters Corporation ได้ปฏิวัติวงการ ด้วยการเปิดตัว UPLC Technology เป็นครั้งแรก แนวคิดหลักคือการแก้ปัญหาที่ HPLC เผชิญมานานกว่า 40 ปี นั่นคือการลด particle size ให้เล็กลงเรื่อย ๆ แต่ instrument เดิมไม่สามารถรองรับแรงดันที่สูงขึ้นได้
Waters แก้ปัญหานี้ด้วยการพัฒนา ทั้งสองอย่างพร้อมกัน คือทั้ง column technology (particle ขนาดเล็กกว่า 2 µm) และ instrument ที่รองรับแรงดันได้สูงถึง 15,000 psi ซึ่งทำให้ดึงประสิทธิภาพของ column ที่มีขนาด particle เล็ก ออกมาได้มากที่สุด
หลักการพื้นฐานของ UPLC ไม่ต่างจาก HPLC มากนัก คือสาร (analyte) จะถูกนำพาโดย mobile phase ผ่าน column ที่บรรจุ stationary phase โดยแต่ละสารก็จะมี affinity ต่อ stationary phase และ mobile phase ต่างกัน จึงเคลื่อนที่ด้วยความเร็วต่างกัน และแยกออกจากกัน
หนึ่งในแนวคิดสำคัญที่สุดในการทำความเข้าใจ UPLC คือเรื่อง Band Spreading — การที่ analyte band กว้างขึ้นขณะเดินทางผ่านระบบ
เมื่อ band กว้างขึ้น peak บน chromatogram ก็จะกว้างและเตี้ยลง ส่งผลให้ resolution และ sensitivity ลดลง สิ่งนี้เองจึงเป็นศัตรูหลักของการวิเคราะห์ที่แม่นยำ
Band spreading มาจากสองแหล่งหลัก:
ทดลองเอา UPLC column 1.7 µm ไปรันบน HPLC เดิม — plate count จะสูงขึ้นนิดเดียว เพราะ extra-column band spreading จาก instrument กิน performance ของ column ทั้งหมด Waters UPLC ออกแบบให้ลด system dispersion รวมได้ประมาณ 60% เทียบกับ HPLC ทั่วไป
ถ้าจะเข้าใจ UPLC ต้องเข้าใจว่า particle size เล็กลงส่งผลอะไรบ้าง:
นักโครมาโตกราฟีอธิบายประสิทธิภาพของ column ผ่านสมการ Van Deemter ซึ่งประกอบด้วย 3 term หลัก:
เมื่อ particle ลดจาก 3.5 µm เหลือ 1.7 µm — HETP ลดลง 2-3 เท่า และสามารถใช้ linear velocity สูงขึ้นได้อีก นั่นหมายถึงได้ทั้ง efficiency สูงขึ้น และวิเคราะห์เร็วขึ้นพร้อมกัน
| พารามิเตอร์ | HPLC ทั่วไป | Waters UPLC |
|---|---|---|
| Particle Size | 3–5 µm | 1.7–1.8 µm ✓ |
| แรงดันสูงสุด | ~5,800 psi | 15,000 psi ✓ |
| Analysis Time | baseline | เร็วกว่า 3–10 เท่า ✓ |
| Resolution | baseline | สูงกว่า ~1.7 เท่า ✓ |
| Sensitivity | baseline | สูงกว่าเนื่อง peak แคบ ✓ |
| Solvent Consumption | มาก | น้อยกว่า (column สั้นกว่า) ✓ |
| System Band Spreading | ~7.2 µL | ~2.8 µL ✓ |
| ความซับซ้อนของ instrument | ต่ำกว่า | สูงกว่า / ราคาสูงกว่า |
| ความทนทานของ column | ทนได้หลายแรงดัน | ต้องการ BEH particle technology |
Waters UPLC ถูกนำไปใช้ในหลากหลายอุตสาหกรรม:
UPLC หรือ Waters UPLC Systems คือการปฏิวัติ separation science ที่ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์วิเคราะห์ได้เร็วกว่า แม่นยำกว่า และ sensitive กว่าที่เคยเป็นไปได้ด้วย HPLC เดิม
หัวใจสำคัญคือการพัฒนา instrument และ column พร้อมกัน ทำให้ particle ขนาดน้อยกว่า 2 µm ทำงานได้เต็มประสิทธิภาพจริง ๆ
สนใจ Waters UPLC Systems หรืออยากปรึกษาเรื่อง application ติดต่อได้ที่ NUGEN Science Co., Ltd.
ติดต่อทีมผู้เชี่ยวชาญที่มา: Waters Corporation — Beginner's Guide to UPLC (waters.com)
ถ้าคุณทำงานในห้องปฏิบัติการวิเคราะห์ คงเคยได้ยินคำว่า UPLC หรือ Waters UPLC มาบ้างแน่นอน แต่หลายคนยังสับสนว่ามันต่างจาก HPLC อย่างไร และทำไมถึงเป็นที่นิยมอย่างรวดเร็ว บทความนี้จะอธิบายทุกอย่างตั้งแต่พื้นฐานไปจนถึงหลักการเชิงลึก
UPLC (Ultra-Performance Liquid Chromatography) คือเทคนิคโครมาโตกราฟีของเหลวแบบพัฒนาขั้นสูง ที่ใช้ particle ขนาดเล็กกว่า 2 ไมครอน ร่วมกับระบบที่รองรับแรงดันสูง เพื่อให้ได้ resolution, ความเร็ว และ sensitivity ที่สูงกว่า HPLC แบบดั้งเดิม
พูดง่าย ๆ คือ UPLC คือ HPLC ที่ถูก "อัพเกรด" ทั้งระบบ ไม่ใช่แค่เปลี่ยน column แต่เป็นการออกแบบใหม่ทั้ง instrument และ column technology ให้ทำงานร่วมกันอย่างสมบูรณ์
คำว่า UPLC Waters หรือ Waters UPLC ที่หลายคนพูดถึง หมายถึง UPLC Systems ที่พัฒนาโดย Waters Corporation ภายใต้ชื่อสินค้าว่า ACQUITY UPLC System ซึ่งเป็นผู้บุกเบิกเทคโนโลยีนี้มาตั้งแต่ปี 2004
ในปี 2004 Waters Corporation ได้ปฏิวัติวงการ ด้วยการเปิดตัว UPLC Technology เป็นครั้งแรก แนวคิดหลักคือการแก้ปัญหาที่ HPLC เผชิญมานานกว่า 40 ปี นั่นคือการลด particle size ให้เล็กลงเรื่อย ๆ แต่ instrument เดิมไม่สามารถรองรับแรงดันที่สูงขึ้นได้
Waters แก้ปัญหานี้ด้วยการพัฒนา ทั้งสองอย่างพร้อมกัน คือทั้ง column technology (particle ขนาดเล็กกว่า 2 µm) และ instrument ที่รองรับแรงดันได้สูงถึง 15,000 psi ซึ่งทำให้ดึงประสิทธิภาพของ column ที่มีขนาด particle เล็ก ออกมาได้มากที่สุด
หลักการพื้นฐานของ UPLC ไม่ต่างจาก HPLC มากนัก คือสาร (analyte) จะถูกนำพาโดย mobile phase ผ่าน column ที่บรรจุ stationary phase โดยแต่ละสารก็จะมี affinity ต่อ stationary phase และ mobile phase ต่างกัน จึงเคลื่อนที่ด้วยความเร็วต่างกัน และแยกออกจากกัน
หนึ่งในแนวคิดสำคัญที่สุดในการทำความเข้าใจ UPLC คือเรื่อง Band Spreading — การที่ analyte band กว้างขึ้นขณะเดินทางผ่านระบบ
เมื่อ band กว้างขึ้น peak บน chromatogram ก็จะกว้างและเตี้ยลง ส่งผลให้ resolution และ sensitivity ลดลง สิ่งนี้เองจึงเป็นศัตรูหลักของการวิเคราะห์ที่แม่นยำ
Band spreading มาจากสองแหล่งหลัก:
ทดลองเอา UPLC column 1.7 µm ไปรันบน HPLC เดิม — plate count จะสูงขึ้นนิดเดียว เพราะ extra-column band spreading จาก instrument กิน performance ของ column ทั้งหมด Waters UPLC ออกแบบให้ลด system dispersion รวมได้ประมาณ 60% เทียบกับ HPLC ทั่วไป
ถ้าจะเข้าใจ UPLC ต้องเข้าใจว่า particle size เล็กลงส่งผลอะไรบ้าง:
นักโครมาโตกราฟีอธิบายประสิทธิภาพของ column ผ่านสมการ Van Deemter ซึ่งประกอบด้วย 3 term หลัก:
เมื่อ particle ลดจาก 3.5 µm เหลือ 1.7 µm — HETP ลดลง 2-3 เท่า และสามารถใช้ linear velocity สูงขึ้นได้อีก นั่นหมายถึงได้ทั้ง efficiency สูงขึ้น และวิเคราะห์เร็วขึ้นพร้อมกัน
| พารามิเตอร์ | HPLC ทั่วไป | Waters UPLC |
|---|---|---|
| Particle Size | 3–5 µm | 1.7–1.8 µm ✓ |
| แรงดันสูงสุด | ~5,800 psi | 15,000 psi ✓ |
| Analysis Time | baseline | เร็วกว่า 3–10 เท่า ✓ |
| Resolution | baseline | สูงกว่า ~1.7 เท่า ✓ |
| Sensitivity | baseline | สูงกว่าเนื่อง peak แคบ ✓ |
| Solvent Consumption | มาก | น้อยกว่า (column สั้นกว่า) ✓ |
| System Band Spreading | ~7.2 µL | ~2.8 µL ✓ |
| ความซับซ้อนของ instrument | ต่ำกว่า | สูงกว่า / ราคาสูงกว่า |
| ความทนทานของ column | ทนได้หลายแรงดัน | ต้องการ BEH particle technology |
Waters UPLC ถูกนำไปใช้ในหลากหลายอุตสาหกรรม:
UPLC หรือ Waters UPLC Systems คือการปฏิวัติ separation science ที่ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์วิเคราะห์ได้เร็วกว่า แม่นยำกว่า และ sensitive กว่าที่เคยเป็นไปได้ด้วย HPLC เดิม
หัวใจสำคัญคือการพัฒนา instrument และ column พร้อมกัน ทำให้ particle ขนาดน้อยกว่า 2 µm ทำงานได้เต็มประสิทธิภาพจริง ๆ
สนใจ Waters UPLC Systems หรืออยากปรึกษาเรื่อง application ติดต่อได้ที่ NUGEN Science Co., Ltd.
ติดต่อทีมผู้เชี่ยวชาญที่มา: Waters Corporation — Beginner's Guide to UPLC (waters.com)
ที่นูเจ็นฯ เราให้ความสำคัญกับบริการที่รวดเร็วและมีคุณภาพ พร้อมทีมงานซัพพอร์ตหลังการขายที่พร้อมดูแลคุณเสมอ 🙏 ขอบคุณลูกค้าที่ไว้วางใจให้เราติดตั้งเครื่อง LC-MS/MS รุ่น Xevo TQ-S micro จาก Waters พร้อมการสาธิตการใช้งานโดยผู้เชี่ยวชาญ หากสนใจสินค้าและบริการ สามารถติดต่อทีมงานนูเจ็นฯ ได้ทันที เรายินดีให้คำปรึกษาและดูแลคุณอย่างเต็มที่ค่ะ
ที่นูเจ็นฯ เราให้ความสำคัญกับบริการที่รวดเร็วและมีคุณภาพ พร้อมทีมงานซัพพอร์ตหลังการขายที่พร้อมดูแลคุณเสมอ 🙏 ขอบคุณลูกค้าที่ไว้วางใจให้เราติดตั้งเครื่อง Arc HPLC จาก Waters พร้อมการสาธิตการใช้งานโดยผู้เชี่ยวชาญ เพื่อรองรับการวิเคราะห์กรดอินทรีย์ (Organic Acids) อย่างแม่นยำ มั่นใจได้ในประสิทธิภาพทุกครั้งที่ใช้งาน หากสนใจสินค้าและบริการ สามารถติดต่อทีมงานนูเจ็นฯ ได้ทันที เรายินดีให้คำปรึกษาและดูแลคุณอย่างเต็มที่ค่ะ
ผลิตภัณฑ์ Lactose-Free กำลังเพิ่มขึ้น แต่ Method ของคุณจะยังให้ผลลัพธ์เดิมหรือไม่? Carbohydrate Analysis · HILIC BEH Amide Column ทางเลือกเพื่อผลิตภัณฑ์ Lactose-Free ผลิตภัณฑ์ Lactose-Free กำลังเพิ่มขึ้น… แต่ Method ของคุณจะยังให้ผลลัพธ์เดิมหลังผ่านการวิเคราะห์ตัวอย่างจำนวนมากหรือไม่? หมวดหมู่: Food & Dairy Analysis • เวลาอ่าน: ~6 นาที • ระดับ: ผู้ปฏิบัติงานห้องปฏิบัติการ กระแสของผลิตภัณฑ์ Lactose-Free ไม่ได้เป็นเพียงเทรนด์ชั่วคราวอีกต่อไป จากนมพร้อมดื่มและโยเกิร์ตในอดีต ปัจจุบันได้ขยายไปสู่เครื่องดื่มโปรตีน อาหารเสริม และผลิตภัณฑ์สุขภาพหลากหลายประเภท ทำให้ห้องปฏิบัติการด้านอาหารและผลิตภัณฑ์นมต้องรองรับตัวอย่างที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องและเมื่อปริมาณงานเพิ่มขึ้น ความท้าทายก็เปลี่ยนตามไปด้วย ในงาน Routine Analysis สิ่งที่สร้างปัญหาไม่ใช่การทำให้ Method ผ่าน Validation ในวันแรก
ที่นูเจ็นฯ เราให้ความสำคัญกับบริการที่รวดเร็วและมีคุณภาพ พร้อมทีมงานซัพพอร์ตหลังการขายที่พร้อมดูแลคุณเสมอ 🙏 ขอบคุณลูกค้าที่ไว้วางใจให้เราติดตั้งเครื่อง LC-MS/MS รุ่น Xevo TQ-S micro จาก Waters พร้อมการสาธิตการใช้งานโดยผู้เชี่ยวชาญ หากสนใจสินค้าและบริการ สามารถติดต่อทีมงานนูเจ็นฯ ได้ทันที เรายินดีให้คำปรึกษาและดูแลคุณอย่างเต็มที่ค่ะ
ที่นูเจ็นฯ เราให้ความสำคัญกับบริการที่รวดเร็วและมีคุณภาพ พร้อมทีมงานซัพพอร์ตหลังการขายที่พร้อมดูแลคุณเสมอ 🙏 ขอบคุณลูกค้าที่ไว้วางใจให้เราติดตั้งเครื่อง Arc HPLC จาก Waters พร้อมการสาธิตการใช้งานโดยผู้เชี่ยวชาญ เพื่อรองรับการวิเคราะห์กรดอินทรีย์ (Organic Acids) อย่างแม่นยำ มั่นใจได้ในประสิทธิภาพทุกครั้งที่ใช้งาน หากสนใจสินค้าและบริการ สามารถติดต่อทีมงานนูเจ็นฯ ได้ทันที เรายินดีให้คำปรึกษาและดูแลคุณอย่างเต็มที่ค่ะ
