5分鐘了解高效液相色譜前世今生和近期新品（中）

　　上篇我們介紹了商用高效液相色譜HPLC那些鮮為人知的發展歷程，稍稍展望了一些未來趨勢。接下來我們先了解一下市場情況，再概覽下各主流廠家的液相發展簡史，以及當家四大花旦的產品。

　　全球HPLC市場概覽

　　2020年全球HPLC市場為45億美元，到2025年將達57億美元，在預測期內以4.6%的復合年增長率增長（Markets&Markets）。

2020-2025年全球HPLC市場

　　HPLC廣泛用于鑒定、分離和定量混合物中存在的每種組分。HPLC技術的高靈敏度和準確性，HPLC測試在藥物批準中的重要性日益增加，聯用技術的日益普及，藥物研發支出的增加，推動了HPLC市場的增長。

　　色譜法在單克隆抗體純化過程中的使用增加，新興亞太地區市場的增長，制藥、生物技術、食品和農業研發的增加，ZL研究和臨床試驗的增長， HPLC解決方案在法醫、代謝相關疾病診斷、環境分析、化妝品分析、食品工業等領域更多地使用，也將推動HPLC市場的擴大。儀器方面臨床研究部門將以最高的速度增長；消耗品市場有望以最高的復合年增長率增長。然而，HPLC系統的高成本預計將在一定程度上限制其市場增長。

　　北美市場占全球HPLC市場最大份額，增長主要源于：研發資金增加，CRO和制藥公司越來越多的臨床前活動，加拿大食品和農業產業的增長。亞太地區將在預測期內擁有最高的增長率，高增長率源于：日本生物仿制藥和仿制藥的銷售擴大，印度和中國的制藥和生物技術的增長，醫療保健、環境和食品行業的政府投資。拉丁美洲、中東和非洲是HPLC的新興市場。

　　HPLC產品類型分為儀器、消耗品和配件。由于HPLC系統中儀器采購的高成本，儀器在收入方面主導著全球HPLC市場。HPLC系統由檢測器、泵和流分收集器組成，所有這些組件都很昂貴，發生故障時需要更換。消耗品是全球HPLC市場的第二大細分市場，其中色譜柱占比最高。

　　全球HPLC應用市場可分為：制藥和生物技術行業，診斷實驗室，食品和飲料行業等；其他部分包括環境分析，法醫實驗室以及化學品和能源。制藥和生物技術行業主導全球HPLC市場，該行業市場發展動力源于：藥物發現的增加以及藥物和生物仿制藥的研發增加。加工和包裝食品和飲料的使用越來越多，增加了對HPLC分析的需求，以檢查組分的數量。HPLC在環境分析中應用也日益廣泛，比如分析確定水和土壤中有害物質。

　　HPLC主要市場參與者

　　沃特世（美國），安捷倫（美國），島津（日本），賽默飛（美國），珀金埃爾默（美國），Cytiva（美國），Bio-Rad（美國），默克密理博（德國），日立（日本），昭和電工（日本），吉爾森（美國），Phenomenex（美國），JASCO（美國），Hamilton Company（美國），SIELC（美國），Orochem（美國），YMC Co. Ltd.（日本），Restek（美國），Trajan Scientific（澳大利亞）和Tosoh Bioscience（日本）。由于其中一些企業主營色譜消耗品或制備液相，本篇下文不再展開，我們重點介紹分析型HPLC/UHPLC的企業及產品。

　　中國在液相色譜儀方面進口依賴嚴重，下面是海關統計的2017-2021年進出口臺數和金額的對比情況，由于質譜聯用儀中還包括一些液相色譜，所以進口的數據會比實際小一些。進口液相色譜的平均單價約為28萬人民幣，出口液相色譜的平均單價約為8萬人民幣。

2017-2021年液相色譜進出口臺數

2017-2021年液相色譜進出口金額（百萬人民幣）

　　主流廠家HPLC近期新品

　　第一陣營：全面綜合素質

　　首先我們先來看看第一陣營的當家四大花旦（Waters/安捷倫/島津/賽默飛）產品，講真，這些液相的配置，已經到了計算機行業的水平。每種平臺、每種型號，都有極其豐富的組件方案，包括多樣的泵、進樣器、柱溫箱、檢測器、軟件等；還可以變換出生物兼容、二維液相、并行多臺液相、在線SPE配合液相、氨基酸分析、SFC、GPC、半制備等。而且各家都有針對蛋白質組學的納升級液相方案；液相色譜配套的色譜柱、SPE小柱等也非常豐富。島津還在中國有自己的液相工廠。隨著國產化的呼聲日漸，也許其余幾家也會在中國建立液相工廠吧。

　　Waters/沃特世

　　在HPLC發展歷史中，Waters無疑是推動HPLC商用技術發展的大哥，不斷為行業樹立新的標桿。1963年推出第一臺GPC-100型凝膠滲透色譜，1967年推出第一臺ALC-100型HPLC，1972年推出M-6000液相泵；1972年，與諾貝爾獎獲得者、哈佛大學的Woodward教授合作合成維生素B12，將HPLC的市場大幅擴展。1979年推出高溫GPC系統，1986年推出聯網的色譜軟件ExpertEase，后發展成為強大的Empower軟件。針對藥物分析市場，Waters于1994年推出Symmetry，1999年推出XTerra色譜柱，1996年推出超級成功且經久不衰的Alliance HPLC系統，2004年推出ACQUITY UPLC，掀起了超高效分離的新高潮，此后連續推出I-Class、H-Class等。

　　由于“UPLC”這個詞匯被沃特世ZL，競爭者們均采用UHPLC，并推出很多概念。2015年沃特世發布ACQUITY Arc HPLC/UHPLC系統，作為“橋梁”的Arc將高效液相色譜重新區分為HPLC、入門級UHPLC和高端UHPLC/UPLC。2018年，沃特世發布4款產品：生物惰性的ACQUITY Arc Bio、ACQUITY H-Class Bio、ACQUITY H-Class PLUS（四元）和ACQUITY I-Class PLUS，2019年發布ACQUITY H-Class PLUS binary二元系統。2020年Waters推出了Arc HPLC新一代HPLC，2021年推出帶有MaxPeak技術的Arc Premier和ACQUITY Premier。

Arc HPLC系統

Arc HPLC四元系統

　　2020年6月，沃特世推出全新Arc HPLC四元系統，專為制藥、食品、科研和材料領域的常規檢測而打造，主要用于QC實驗室的小分子藥物批次放行檢測。該系統可以運行各品牌HPLC方法，可實現方法無縫轉換，能精確重現這些方法的色譜保留時間。Arc HPLC具備分析物殘留低和進樣精密度高的優勢，在5.0 mL/min流速下可耐受高達9,500 psi的背壓。配套發售的是搭載SecureSync的Waters Empower BC LAC/E，這是一套增強型數據備份和恢復解決方案，專為實驗室分散設置的機構量身定制。

　　ACQUITY PREMIER系統

ACQUITY PREMIER系統

　　2021年2月，沃特世推出ACQUITY PREMIER系統，耐壓15,000 psi，可配置為四元和二元系統。它采用突破性的MaxPeak高性能表面（HPS）技術，在大幅提升分析數據質量的同時，省去了耗時長、成本高的鈍化操作。該技術可有效降低因金屬相互作用所導致的非特異性吸附損失，發揮以下優勢：減少分析時間，改善峰形，降低試劑成本，改善LOD和RSD，實現可靠定量，縮短系統停機時間。同期發售的是新型ACQUITY PREMIER色譜柱。

　　Arc Premier系統

Arc Premier系統

　　2021年6月，沃特世推出Arc Premier系統，耐壓9,500 psi，可配置為四元和二元系統。Arc Premiere是一款率先針對2.5-3.5 μm色譜柱進行色譜分離優化的液相色譜系統，采用創新的MaxPeak高性能表面（HPS）技術，可匹配沃特世現有MaxPeak Premier色譜柱。該新系統幾乎能徹底消除樣品分析物與儀器和色譜柱硬件之間的表面相互作用，從而節省實驗室耗費在鈍化操作上的時間和資金成本，并讓分離結果更加可靠。系統助力提升色譜結果精密度和可靠性 適合多種應用場景且具有重現性高、穩定性佳及無損速度和性能的特點。

　　Agilent/安捷倫

　　安捷倫液相色譜的歷史追溯到HP（惠普）時代，1973年，惠普收購了德國一家小型初創公司（Hupe & Busch），進入HPLC市場，1978年該工廠搬至德國西南部小城Waldbronn。如今，Waldbronn 負責安捷倫的多項最重要的技術，包括高效液相色譜、微流體和毛細管電泳。

　　1973年惠普推出HP1010，1976年推出第一臺帶自動進樣器和積分器的HP1084集成性HPLC，1982年推出第一臺帶有DAD和計算機的HP1040，1983年推出第一臺適合于窄徑柱200 μL/min的HP1090，1988年推出第一臺模塊化HPLC系統HP1050，1995年推出大獲成功的HP1100。1999年惠普分出安捷倫后，于2006年推出帶有80 Hz采集速度DAD的1200系列，2009年推出耐壓1200 bar的1290 Infinity UHPLC，2012年推出第一臺二維LC系統1290 Infinity 2DLC，2014年，推出聚焦于提升效率的1290 Infinity II，2016年，推出Infinity LC系列，包括傳承1290新技術的1260 Infinity II和1220 Infinity II，2017年，推出1260 Infinity II Prime和SFC系統。安捷倫同樣關注色譜柱技術的創新，包括延續了杜邦的ZORBAX系列、Polaris 和 Pursuit 系列色譜柱等。

　　目前，安捷倫的HPLC/UHPLC平臺是Agilent InfinityLab，它包括Infinity II系列的1220、1260、1290，以及由此組成的各個系統，具有極其豐富的模塊單元組件。

　　1290 Infinity II

1290 Infinity II 高端UHPLC

　　1290 Infinity II 超高效液相色譜儀 (UHPLC)關注分析效率、儀器效率、實驗室效率；具有超高的樣品容量，具有極低的擴散，可以通過單一流路實現 HPLC 和高端 UHPLC 系統的功能，可在一維和二維高端 UHPLC間輕松切換，可采用具有多重清洗功能、高達6144樣品位、超低殘留的Multisampler自動進樣器。采用智能系統模擬技術 (ISET)，在不同品牌液相色譜系統之間的無縫方法轉移，用安捷倫儀器控制框架 (ICF) 實現其它色譜數據系統對1290 InfinityLab的控制。可配置為耐壓1300 bar的5mL全能泵（四元）或高速泵（二元），可配置的檢測器包括：采樣速率為240 Hz的DAD或可變波長檢測器、120 Hz的DAD FS、寬動態范圍的DAD，ELSD，示差折光檢測器。其中，1290 Infinity II 二維液相色譜解決方案獲得2018年ANTOP大獎，獎項名稱為：“高效二維分離解決方案獎”。

　　1220 Infinity II

1220 Infinity II 液相色譜

　　1220 Infinity II 液相色譜系統高效經濟，提供四種超值的“一體化”配置，適用于分析實驗室和 QA/QC 實驗室中的常規 HPLC 分析。耐壓600 bar，最高10 mL/min流速，包括等度、二元、四元等配置，使用最高 80 Hz 的可變波長檢測器或DAD檢測器，并可選配熒光、示差折光、ELSD、質譜等檢測器和餾分收集器。獨特的移動升級功能允許在移動實驗室中安裝 1220 Infinity II 液相色譜系統。

　　1260 Infinity II

1260 Infinity II HPLC/UHPLC

　　1260 Infinity II追求更高效率，是兼容傳統和超高性能的液相色譜，為分析型 HPLC 和入門級 UHPLC 提供了廣泛的模塊選擇。可進行分析和半制備純化，四元和二元泵耐壓600 bar，全能泵耐壓800 bar，并可配置為生物惰性液相、GPC/SEC、在線SPE、方法開發等解決方案。Multisampler自動進樣器多重清洗，超低殘留，可輕松對樣品盤或整個抽屜進行更換，滿足最高6144 個樣品的進樣要求。可配置120 Hz采樣速率的DAD檢測器和可變波長檢測器，以及ELSD、熒光檢測器。

　　此后，安捷倫又推出了1260 Infinity II Prime，采用耐壓800 bar，流速高達5 mL/min的全能泵，是質譜系統的理想前端。其UHPLC 系統具有與 1260 二元系統相當的梯度和混合性能，可提供四元和三元溶劑混合，此外還具有智能系統模擬技術 (ISET) 等功能，能夠實現和其它品牌液相方法的理想的轉移。BlendAssist 使用 1290 Infinity II 全能泵技術實現自動流動相混合；它還使用全新的本地用戶界面：Agilent InfinityLab LC Companion。1260 Infinity II Prime 液相色譜系統獲得2017年ANTOP大獎，獎項名稱為：“兼容性最強的液相系統”； 2018年獲得SelectScience頒發的年度科學家選擇獎，獎項名稱為：“2017最佳分離新產品獎”。

　　1260 Infinity II SFC 二元泵是一種超臨界流體色譜 (SFC) 泵，支持在高達 5 mL/min 和 600 bar 的條件下實現高壓梯度形成和精確的流動相輸送。它可以用于各種手性和非手性柱，并且非常適合用于快速、高通量 SFC 和 SFC/MS 應用。其二元泵配備特殊的柱塞桿和密封墊，可在 SFC 條件下實現最佳穩定性。二氧化碳 (CO2) 通過通道 A 輸送，而有機改性劑可通過通道 B 添加，從而實現等度或梯度洗脫。通道 B 配備放空閥，有利于快速更換有機改性劑。

　　島津

　　島津于1969年開發GPC系統，1972年推出LC-1（LC-830），隨后推出3A、4A、5A、6A等系列，1991年推出LC-10A系列，2000年推出LC-2010，2004年推出LC-20A Prominence，2010年推出LC-30A Nexera UHPLC。除了模塊化的Nexara和Prominence，2014年推出新一體型LC i-Series，2019年推出Nexera LC-40以及此后的系列（Nexera XR、Nexera XS 和 Nexera X3），2021年發布i-Series的LC-2050/LC-2060。此外，島津在中國生產液相部分機型，2013年推出Essentia LC-16，2021年推出Prominence Plus。

　　i-Series一體型液相

　　i-Series是創新（innovative）、智能（intelligent）、直觀（Intuitive）之意，它提供無PC環境，追求可靠性、操作簡便性、提升分析效率，是具備智能功能的一體型HPLC。主機前方采用彩色液晶觸摸屏、一體型HPLC配置簡練，實現簡便的分析操作環境。并且，為進一步提高分析工作的效率，從裝置的啟動、實施分析直至關機的一系列操作實現完全自動化，并具備遠程網絡直接訪問功能。多位分析者可隨時設置樣品，便于移植其它品牌的分析方法。其中，Prominence-i是GPC系統。

i-Series一體型液相（LC-2050/ LC-2060）

　　2021年新推出的i-Series是最大耐壓50MPa的LC-2050系列和最大耐壓70MPa的LC-2060系列，帶來“新常態”的工作方式，如分析自動、遠程控制、過程輔助、不同儀器間轉移分析方法的“ACTO”等一系列分析智能功能，引領分析儀器的發展潮流。LC-2050系列提供三種類型的檢測器方案 (UV, PDA，無檢測器)，還提供有冷卻功能進樣器(C型)和無冷卻功能進樣器的機型。LC-2060系列除了提供具有制冷功能的進樣器和兩種檢測器（UV, PDA）外，還提供方法轉換系統，為UHPLC和HPLC方法在同一臺設備上運行提供了良好的支持。

　　Nexera系列

Nexera LC-40系列

　　2019年島津推出旗艦級液相色譜Nexera LC-40系列，獲得2019年reddot紅點設計大獎；獲得2019年ANTOP大獎，獎項名稱為：“思領慧致創新獎”。它設計緊湊，融合人工智能（AI）和智能物聯（IoT）尖端技術，配備擬人AI精靈，包括診斷精靈、修復精靈、譜峰解析精靈和流速控制精靈，為用戶提供智能化分析。LC-40可配備紫外、PDA二極管陣列、示差折光、熒光、電導、ELSD檢測器；LC-40系列泵（耐壓分別為44、70、105、130 Mpa）；速度提升一倍、超低殘留、雙進樣、可對多達44組微孔板進行連續分析的自動進樣器；實現從啟動到關機全程無人值守操作，遠程監控以及實驗室一體化管理。Nexera Method Scouting（方法開發）系統能夠在多達12根色譜柱和8個流動相的組合之間自動切換，過程實現無人干預、自動運行，可從數據庫中選擇不同色譜柱、流動相和梯度條件自動生成一系列的方法文件，創建分析序列，提升方法開發過程的自動化。i-PeakFinder獨特功能減少了數據分析工作；LabSolutions Insight軟件可支持LC/MS數據分析。2020年推出的HIC-ESP離子色譜，也是建立在LC-40A基礎上。

　　2021年推出的Nexera XS inert是專為生物藥市場而開發的生物惰性超高效液相色譜儀，不僅可以應對高鹽濃度和極端pH流動相，同時可最大限度降低樣品因與金屬配位吸附而造成的損失，在靈敏度、重現性以及分離度上都有上佳表現。該新品是一款樣品無金屬接觸，完全意義上的生物惰性流路系統。

　　Prominence系列

Prominence，中國蘇州生產

　　2021年島津發布在中國生產的Prominence Plus高效液相色譜儀，傳承自島津經典的LC 20A HPLC，將先進技術與本土化需求緊密結合，同時在原來基礎上進一步升級，帶來了高效、靈動、可靠、專業等性能優勢，是一款為了更好滿足中國客戶需求而帶來的深度本土化產品。Prominence（LC-20A）本身是模塊化液相，可以配置為HPLC（耐壓44 MPa）、UHPLC（耐壓66 MPa）、GPC凝膠滲透色譜、納升級液相等。

　　同時在中國生產的還有Essential LC 16。

　　賽默飛

　　賽默飛自然是收購來的HPLC，而且為了HPLC也是煞費苦心，多次收購。早期熱電曾收購過SpectraPhysics，獲得了高靈敏度的PDA技術，2004年又將SpectraPhysics賣給了Newport。現在的液相色譜主要來源于2011年對戴安的收購。

　　戴安于1975年研制出第一臺離子色譜，也一直努力在獲得HPLC技術。1978年，德國Gynkotek公司創立，主營HPLC；1983年，主做軟件的德國Softron公司成立，1990年Softron公司收購了Gynkotek。1993年Softron推出PDA檢測器，1996年推出Chromeleon變色龍數據系統，1998年，戴安收購Softron。1999年，戴安推出Summit HPLC，2000年，戴安收購主做納升級液相色譜的荷蘭LC Packing公司。2005年，戴安推出Ultimate 3000 納升級產品線；2006年Ultimate 3000替代Summit，提供全系列產品；2008年推出UltiMate 3000 UHPLC；2009年推出UltiMate 3000 RSLC nano納升液相，涵蓋納流、毛細管和微流范圍。2010年，戴安推出兼容于HPLC全產品范圍的UHPLC（最高到1000 bar和8 mL/min），2011年戴安被賽默飛收購。

　　2014年賽默飛推出基于Ultimate 3000 DGLC 雙三元液相的在線二維液相色譜，并推出第一個UHPLC系統Vanquish Horizon。2015年推出Vanquish 和Vanquish Flex生物兼容UHPLC；2016年推出Vanquish Flex 二元UHPLC系統；2017年推出CAD電霧式檢測器； 2018年推出Vanquish Duo；2020年推出Vanquish Core；2021年推出Vanquish Neo UHPLC。

　　2010年，賽默飛世爾收購了總部位于丹麥歐登塞的創新蛋型白質組學分析產品的供應商Proxeon，2011年推出EASY-nLC 1000納升級液相，2015年升級為EASY-nLC 1200。

　　Vanquish Flex UHPLC

Vanquish Flex UHPLC

　　采用二元或四元溶劑混合技術的 Vanquish Flex 系統具有良好的靈活性。SmartFlow 泵送技術包括自動洗脫液壓縮性補償功能，可確保流量和梯度精度，且不受洗脫液成分和背壓影響。該泵可在高達 1000 bar 壓力下運行，同時提供了二元、四元和雙梯度選項。智能系統工具包括：可跟蹤溶劑液位的溶劑監測儀，以及觸摸屏用戶界面。

　　SmartInject 智能進樣技術有出色的速度和進樣精度，可從標配216位擴展到8,832位樣品進樣。Viper 手擰接頭，支持接近零死體積的連接、更銳利的峰形和免用工具的設置。可配置二極管陣列檢測、近通用性電霧式檢測、熒光檢測、質譜檢測等。Chromeleon（變色龍）CDS軟件內置合規工具、聯網、自動化和數據處理功能，并可通