在過去30年間，高效液相色譜法（HPLC）已經成為世界各地實驗室應用最廣泛的技術之一。這是因為HPLC是一種強大的多用途技術。它的強大體現在其應用范圍廣泛，覆蓋從毛細管級到制備級的各個范圍；在相關的檢測技術范圍內，它是一種多用途技術，能檢測多種化合物。從根本上說，目前，HPLC技術的發展方向主要有三個方面：化學、檢測器和系統／數據管理。色譜法在這些方面的進展使該技術得到了廣泛認可。盡管如此，色譜技術仍有進一步發展的空間。那么，HPLC的未來將是怎樣一幅圖景？后續有哪些發展成果能擴大和延展這種公認技術的功用？
UPLCTM的定義
液相色譜法的前沿技術正在研發中。北加利福尼亞大學的J.
Jorgensen博士和楊百翰大學的M.
Lee博士最近都發表了關于色譜實驗室未來分析范圍的深刻見解。他們的研究為分離科學描繪了一幅新圖景。通過使用比以前小得多顆粒，使分離過程達到了一個新的終點。該方法的基本原理體現在范第姆特方程中。范第姆特方程是一個描述線速度與塔板高度（柱效）關系的經驗式。
鑒于顆粒大小是變量之一，因此，它可用來描述各種顆粒大小的理論性能（圖1）。從圖1可以看出，一旦填料的顆粒大小低于2 μm，色譜技術就能達到一個新水平：不僅柱效更高，而且隨著流速的提高不會使柱效降低。
圖1：這些范第姆特曲線表明過去30年間顆粒大小的減小過程。理論塔板高度的降低意味著效率的提高。但即使是2.5
μm的顆粒，其效率也會在較高的流速下開始下降，而系統反壓則會相應增高。如果使用UPLCTM技術和2
μm以下的顆粒，那么即使在較高的線速度下，效率也能得以保持。更短色譜柱和／或更高流速的使用加快了分析速度，提高了分辨率和靈敏度，從而使現在有可能充分利用色譜原理進行分離。
這就呈現了這樣一種情景：峰容量和分離速度均被提高至新的極限。簡言之，峰容量被定義為色譜法每單位時間內所能分辨的峰數量。峰容量和分離速度等性能指標得到提高后的色譜法被稱為超高效液相色譜法，或UPLCTM。圖2說明了當顆粒大小從5
μm減小至1.7 μm時，增加的峰容量對色譜分離性能的影響。
圖2：比較5 μm顆粒與1.7 μm顆粒。峰容量和分辨率顯著增加。
速度、靈敏度和分辨率
源于更小顆粒的額外效率可帶來更多的明顯益處。更短的色譜柱或更高的流速加快了速度，同時小顆粒也提高了分辨率。對于任何給定的分離，都可通過調節這些變量而達到速度和分辨率的最佳組合。圖3顯示了UPLC與HPLC的速度比較結果。該實驗比較了相同分辨率下，3
μm顆粒和1.7
μm顆粒的分離速度；結果表明較小顆粒的分離速度更快。效率的提高還帶來了進一步的益處：靈敏度提高。由于分離過程中的區帶變窄，因此分析物會更集中在檢測點上。當考慮UPLC的儀器設計要求時，將對這一點進行更詳細的論述。
應該指出的是：3
μm是15
cm長普通色譜柱顆粒大小的極限。這是在色譜柱達到最佳流速而又不超出市售儀器（使用任何配比的甲醇－水混合溶劑）的壓力限制范圍的條件下，運行系統所能使用的最小顆粒大小。（注意：迄今為止，用于HPLC的最小顆粒是0.67
μm [3]。）
如上文所述，范第姆特方程式（及其曲線）表明有必要使用2 μm以下的顆粒，以實現柱效的提高。因此，需要能使UPLC構想得以應用于色譜實驗室的技術革新2。
圖3：頂部的色譜圖是分別使用普通（3 μm）HPLC和1.7 μm UPLC得出的5組分混合樣品疊加圖譜。底部的色譜圖是分離過程的前6分鐘的展開圖，表明UPLC提高了分離速度而又使分辨率保持不變。UPLC的溶劑用量也大幅度減少。