UPLC と HPLC の違いは何ですか?

クロマトグラフィーは、混合物内の成分の分離、識別、定量化を可能にする分析化学の重要な技術です。液体クロマトグラフィーで最も広く使用されている 2 つの技術は、高速液体クロマトグラフィー (HPLC) と超高速液体クロマトグラフィー (UPLC) です。これらには多くの類似点がありますが、明確な違いがあり、それぞれの方法がさまざまな用途に適しています。このブログ投稿では、UPLC と HPLC の主な違いについて説明し、研究室が分析ニーズに最適な技術を選択できるように支援します。

高速液体クロマトグラフィー (HPLC) とは何ですか?

高速液体クロマトグラフィー (HPLC) は、何十年もの間、分析研究室のゴールド スタンダードとなっています。これは、固体吸着材を詰めたカラムに混合物を通すことで、混合物内の各成分を分離、識別、定量化する技術です。混合物内の各成分は、吸着材と異なる方法で相互作用し、異なるタイミングでカラムから流れ出るときに分離します。

HPLC は、その汎用性と信頼性で知られています。製薬、環境試験、食品安全など、さまざまな業界で広く使用されています。この技術は、通常 50 ～ 350 bar の高圧で動作し、液体移動相を使用してサンプルをカラムに通します。

超高速液体クロマトグラフィー (UPLC) を理解する

超高性能液体クロマトグラフィー (UPLC) は、液体クロマトグラフィーにおける最近の進歩です。UPLC は、従来の HPLC を改良し、効率性の向上、分析の高速化、解像度の向上を実現します。これは、カラム内の粒子サイズを小さくし (通常 2 ミクロン未満)、圧力を高くすることで実現します (1,000 バールを超えることもよくあります)。これらの進歩により、ピークがよりシャープになり、感度が向上し、実行時間が短縮されます。

UPLC は、高い分解能と感度が求められる複雑なサンプル分析に特に有利です。時間と精度が重要となる医薬品開発や品質管理において、製薬業界でよく使用されています。

HPLC と UPLC の主な違い

粒子サイズとカラム効率: HPLC と UPLC の最も大きな違いの 1 つは、カラムで使用される粒子のサイズです。HPLC では通常、3 ～ 5 ミクロンの粒子が使用されますが、UPLC では 2 ミクロン未満の粒子が使用されます。粒子が小さいほど、相互作用する表面積が大きくなり、UPLC での分離効率が向上し、ピークがよりシャープになります。

• 動作圧力: HPLC システムは 50 ～ 350 bar の圧力で動作しますが、UPLC システムはそれよりはるかに高い圧力 (1,000 bar を超えることもよくあります) に対応できます。より高い圧力で動作できるため、UPLC は移動相をより速くカラムに押し込むことができ、分解能を犠牲にすることなく分析時間を短縮できます。

• 解像度と感度: UPLC は、HPLC に比べて優れた分解能と感度を備えています。UPLC カラムの粒子サイズが小さいため、密接に関連する化合物の分離が向上します。これは複雑な混合物の場合に特に重要です。この高い分解能は感度の向上にもつながり、UPLC は低濃度の分析対象物を検出するのに適した選択肢となります。

• 分析のスピード: UPLC は HPLC よりも大幅に高速です。UPLC の粒子サイズは小さく、動作圧力も高いため、分離が速くなり、全体的な分析時間が短縮されます。これは、時間が重要となるハイスループット ラボにとって決定的な利点です。

• コストと計測: UPLC には多くの利点がありますが、コストも高くなります。UPLC 機器は従来の HPLC システムよりも高価であり、UPLC で使用されるカラムは、2 ミクロン未満の粒子に必要な高度な材料のため、通常はより高価です。さらに、UPLC で使用される高圧には、より堅牢で耐久性のある機器が必要です。

HPLC と UPLC の応用

HPLC と UPLC はどちらも幅広い用途で使用されていますが、具体的な用途は、必要な解像度、速度、感度によって異なります。

• HPLC アプリケーション: HPLC は、医薬品、環境サンプル、食品の分析によく使用されます。UPLC が提供する解像度や感度が必要ない場合や、HPLC のコストが低いためより実用的な場合に特に便利です。

• UPLC アプリケーション: UPLC は、医薬品研究開発、特に高解像度と高感度が重要な複雑な混合物の分析で好まれる手法です。また、低濃度化合物を検出する能力が不可欠なメタボロミクスやプロテオミクスでも使用されます。

研究室に適した HPLC と UPLC の選択

HPLC と UPLC の選択は、分析するサンプルの複雑さ、必要な解像度と感度、利用可能な予算、技術が使用される特定のアプリケーションなど、いくつかの要因によって決まります。

• 予算に関する考慮事項: HPLC システムは、一般的に、初期投資と継続的な運用コストの両方の点で安価です。そのため、予算が限られている研究室や、超高解像度が必要ない日常的な分析には、HPLC が魅力的な選択肢となります。

• パフォーマンスのニーズ: 研究室で可能な限り最高の解像度、感度、速度が必要な場合は、UPLC が最適な選択肢です。複雑なサンプルを迅速かつ正確に処理できるため、UPLC は医薬品開発や高度な研究などの重要な環境で非常に役立ちます。

• メンテナンスと耐久性: UPLC システムは、圧力が高く、機器が複雑なため、メンテナンスがさらに必要になります。研究室では、UPLC システムをスムーズに稼働させるために、継続的なメンテナンスとトレーニングに投資する準備をする必要があります。

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