高效液相色譜法（High Performance Liquid Chromatography \ HPLC）又稱“高壓液相色譜”、“高速液相色譜”、“高分離度液相色譜”、“近代柱色譜”等。

高效液相色譜是色譜法的一個重要分支，以液體為流動相，采用高壓輸液系統(tǒng)，將具有不同極性的單一溶劑或不同比例的混合溶劑、緩沖液等流動相泵入裝有固定相的色譜柱，在柱內(nèi)各成分被分離后，進(jìn)入檢測器進(jìn)行檢測，從而實(shí)現(xiàn)對試樣的分析。該方法已成為化學(xué)、醫(yī)學(xué)、工業(yè)、農(nóng)學(xué)、商檢和法檢等學(xué)科領(lǐng)域中重要的分離分析技術(shù)應(yīng)用。

2020年全球HPLC市場為45億美元，到2025年將達(dá)57億美元，在預(yù)測期內(nèi)以4.6%的復(fù)合年增長率增長。

2020-2025年全球HPLC市場

HPLC技術(shù)的高靈敏度和準(zhǔn)確性，其測試在藥物批準(zhǔn)中的重要性日益增加，聯(lián)用技術(shù)的日益普及，藥物研發(fā)支出的增加，推動了該市場的增長。

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(qū)市場的增長，制藥、生物技術(shù)、食品和農(nóng)業(yè)研發(fā)的增加，專利研究和臨床試驗(yàn)的增長，其解決方案在法醫(yī)、代謝相關(guān)疾病診斷、環(huán)境分析、化妝品分析、食品工業(yè)等領(lǐng)域更多地使用，也將推動該市場的擴(kuò)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(fù)合年增長率增長。然而，HPLC系統(tǒng)的高成本預(yù)計(jì)將在一定程度上限制其市場增長。

高效液相色譜法有“四高一廣”的特點(diǎn)：

? 高壓：流動相為液體，流經(jīng)色譜柱時，受到的阻力較大，為了能迅速通過色譜柱，必須對載液加高壓。

? 高速：分析速度快、載液流速快，較經(jīng)典液體色譜法速度快得多，通常分析一個樣品在15～30分鐘，有些樣品甚至在5分鐘內(nèi)即可完成，一般小于1小時。

? 高效：分離效能高?？蛇x擇固定相和流動相以達(dá)到最佳分離效果，比工業(yè)精餾塔和氣相色譜的分離效能高出許多倍。

? 高靈敏度：紫外檢測器可達(dá)0.01ng，進(jìn)樣量在μL數(shù)量級。

? 應(yīng)用范圍廣：百分之七十以上的有機(jī)化合物可用高效液相色譜分析，特別是高沸點(diǎn)、大分子、強(qiáng)極性、熱穩(wěn)定性差化合物的分離分析，顯示出優(yōu)勢。

北美市場占全球HPLC市場的最大份額。其增長主要源于：研發(fā)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(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的增長。

亞太地區(qū)將在預(yù)測期內(nèi)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(kuò)大，印度和中國的制藥和生物技術(shù)的增長，醫(yī)療保健、環(huán)境和食品行業(yè)的政府投資。

拉丁美洲、中東和非洲是HPLC的新興市場。

其產(chǎn)品類型分為儀器、消耗品和配件。

由于該系統(tǒng)中儀器采購的高成本，其在收入方面主導(dǎo)著全球HPLC市場。其系統(tǒng)由檢測器、泵和流分收集器組成，所有這些組件都很昂貴，發(fā)生故障時需要更換。消耗品是全球HPLC市場的第二大細(xì)分市場，其中色譜柱占比最高。

HPLC全球應(yīng)用市場可分為：制藥和生物技術(shù)行業(yè)，診斷實(shí)驗(yàn)室，食品和飲料行業(yè)等；其他部分包括環(huán)境分析，法醫(yī)實(shí)驗(yàn)室以及化學(xué)品和能源。

制藥和生物技術(shù)行業(yè)主導(dǎo)全球HPLC市場，該行業(yè)市場發(fā)展動力源于：藥物發(fā)現(xiàn)的增加以及藥物和生物仿制藥的研發(fā)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(shù)量。HPLC在環(huán)境分析中應(yīng)用也日益廣泛，比如分析確定水和土壤中有害物質(zhì)。

HPLC的出現(xiàn)不過三十多年的時間，但這種分離分析技術(shù)的發(fā)展十分迅猛，應(yīng)用十分廣泛。其儀器結(jié)構(gòu)和流程多種多樣。高效液相色譜儀一般都具備貯液器、高壓泵、梯度洗提裝置（用雙泵）、進(jìn)樣器、色譜柱、檢測器、恒溫器、記錄儀等主要部件。

高效液相色譜更適宜于分離、分析高沸點(diǎn)、熱穩(wěn)定性差、有生理活性及相對分子量比較大的物質(zhì)，因而廣泛應(yīng)用于核酸、肽類、內(nèi)酯、稠環(huán)芳烴、高聚物、藥物、人體代謝產(chǎn)物、表面活性劑，抗氧化劑、殺蟲劑、除銹劑的分析等物質(zhì)的分析。

市場的主流廠家

HPLC主要市場參與者有(排名不分先后)：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)、HamiltonCompany(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)。

首先來看看第一陣營的當(dāng)家四大花旦Waters/安捷倫/島津/賽默飛的產(chǎn)品。講真，這些液相的配置，已經(jīng)到了計(jì)算機(jī)行業(yè)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(jìn)樣器、柱溫箱、檢測器、軟件等；還可變換出生物兼容、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(zhì)組學(xué)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(chǎn)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(fā)展歷史中，Waters無疑是推動HPLC商用技術(shù)發(fā)展的大哥，不斷為行業(yè)樹立新的標(biāo)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Woodward教授合作合成維生素B12，將HPLC的市場大幅擴(kuò)展；1979年推出高溫GPC系統(tǒng)；1986年推出聯(lián)網(wǎng)的色譜軟件ExpertEase，后發(fā)展成為強(qiáng)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(jīng)久不衰的Alliance HPLC系統(tǒng)；2004年推出ACQUITY UPLC，掀起了超高效分離的新高潮；此后連續(xù)推出I-Class、H-Class等。

由于“UPLC”這個詞匯被沃特世專利，競爭者們均采用UHPLC，并推出很多概念。2015年沃特世發(fā)布ACQUITY Arc HPLC/UHPLC系統(tǒng)，作為“橋梁”的Arc將高效液相色譜重新區(qū)分為HPLC、入門級UHPLC和高端UHPLC/UPLC。2018年，沃特世發(fā)布4款產(chǎn)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(fā)布ACQUITY H-Class PLUS binary二元系統(tǒng)。2020年Waters推出了Arc HPLC新一代HPLC，2021年推出帶有MaxPeak技術(shù)的ArcPremier和ACQUITY Premier。

? 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(chuàng)公司(Hupe & Busch)，進(jìn)入HPLC市場；1978年該工廠搬至德國西南部小城Waldbronn。如今，Waldbronn 負(fù)責(zé)安捷倫的多項(xiàng)最重要的技術(shù)，包括高效液相色譜、微流體和毛細(xì)管電泳。

1973年惠普推出HP1010；1976年推出第一臺帶自動進(jìn)樣器和積分器的HP1084集成性HPLC；1982年推出第一臺帶有DAD和計(jì)算機(jī)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(tǒng)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1290Infinity UHPLC；2012年推出第一臺二維LC系統(tǒng)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(shù)的1260 Infinity II和1220 Infinity II；2017年，推出1260 Infinity II Prime和SFC系統(tǒng)。

安捷倫同樣關(guān)注色譜柱技術(shù)的創(chuàng)新，包括延續(xù)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(tǒng)，具有極其豐富的模塊單元組件。

? SHIMADZU/島津

島津于1969年開發(fā)GPC系統(tǒng)；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(fā)布i-Series的LC-2050/LC-2060。

此外，島津在中國生產(chǎn)液相部分機(jī)型，2013年推出Essentia LC-16；2021年推出Prominence Plus。

i-Series一體型液相(LC-2050/LC-2060)

i-Series是創(chuàng)新(innovative)、智能(intelligent)、直觀(Intuitive)之意，它提供無PC環(huán)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(jī)前方采用彩色液晶觸摸屏、一體型HPLC配置簡練，實(shí)現(xiàn)簡便的分析操作環(huán)境。并且，為進(jìn)一步提高分析工作的效率，從裝置的啟動、實(shí)施分析直至關(guān)機(jī)的一系列操作實(shí)現(xiàn)完全自動化，并具備遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)直接訪問功能。多位分析者可隨時設(shè)置樣品，便于移植其它品牌的分析方法。其中，Prominence-i是GPC系統(tǒng)。

Nexera LC-40系列

旗艦級液相色譜Nexera LC-40系列，獲得2019年reddot紅點(diǎn)設(shè)計(jì)大獎；獲得2019年ANTOP大獎，獎項(xiàng)名稱“思領(lǐng)慧致創(chuàng)新獎”。它設(shè)計(jì)緊湊，融合人工智能(AI)和智能物聯(lián)(IoT)技術(shù)，配備擬人AI精靈，包括診斷精靈、修復(fù)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(dǎo)、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(jìn)樣、可對多達(dá)44組微孔板進(jìn)行連續(xù)分析的自動進(jìn)樣器；實(shí)現(xiàn)從啟動到關(guān)機(jī)全程無人值守操作，遠(yuǎn)程監(jiān)控以及實(shí)驗(yàn)室一體化管理。

Nexera Method Scouting(方法開發(fā))系統(tǒng)能夠在多達(dá)12根色譜柱和8個流動相的組合之間自動切換，過程實(shí)現(xiàn)無人干預(yù)、自動運(yùn)行，可從數(shù)據(jù)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(chuàng)建分析序列，提升方法開發(fā)過程的自動化。i-PeakFinder功能減少了數(shù)據(jù)分析工作；LabSolutions Insight軟件可支持LC/MS數(shù)據(jù)分析。2020年推出的HIC-ESP離子色譜，也是建立在LC-40A基礎(chǔ)上。

2021年推出的Nexera XS inert是專為生物藥市場而開發(fā)的生物惰性高效液相色譜儀，不僅可應(yīng)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(xiàn)性以及分離度上都有很好的表現(xiàn)。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(tǒng)。

Prominence系列，中國蘇州生產(chǎn)

2021年島津發(fā)布在中國生產(chǎn)的ProminencePlus高效液相色譜儀，傳承LC 20A HPLC，將技術(shù)與本土化需求緊密結(jié)合，同時在原來基礎(chǔ)上進(jìn)一步升級，帶來了高效、靈動、可靠、專業(yè)等性能優(yōu)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(chǎn)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(chǎn)的還有Essential LC 16。

? ThermoScientific/賽默飛

賽默飛收購而來的HPLC，而且為其煞費(fèi)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(shù)，2004年又將SpectraPhysics賣給了Newport。現(xiàn)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(shù)。1978年，德國Gynkotek公司創(chuàng)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(shù)據(jù)系統(tǒng)。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(chǎn)品線；2006年Ultimate 3000替代Summit，提供全系列產(chǎn)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(xì)管和微流范圍；2010年，戴安推出兼容于HPLC全產(chǎn)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 3000DGLC 雙三元液相的在線二維液相色譜，并推出第一個UHPLC系統(tǒng)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(tǒng)；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(chuàng)新蛋型白質(zhì)組學(xué)分析產(chǎn)品的供應(yīng)商Proxeon；2011年推出EASY-nLC 1000納升級液相；2015年升級為EASY-nLC 1200。

高效液相色譜儀的發(fā)展總體上已經(jīng)進(jìn)入一個相對成熟的階段，很多技術(shù)在不斷的創(chuàng)新。對我國企業(yè)來說，對高效液相色譜儀知識產(chǎn)權(quán)的保護(hù)、產(chǎn)品技術(shù)的升級和規(guī)?；a(chǎn)工藝技術(shù)的發(fā)展方面，應(yīng)該要更加重視一些；還有當(dāng)前為提高競爭實(shí)力，對我國高效液相色譜行業(yè)內(nèi)優(yōu)化整合的計(jì)劃。我們相信，伴隨著國家整體實(shí)力的上升，我國高校液相色譜儀的品種、質(zhì)量和市場競爭力也會有一個實(shí)實(shí)在在的提升。