解析真实世界的奥秘几乎都要用到分离技术；有机物构成了物质世界的绝大部分；而超过80%的有机物，大都采用HPLC进行分离和分析（引用自分析测试百科网）。今天就让我们一起回溯高效液相色谱（High Performance Liquid Chromatography, HPLC）的发展历程：

一、色谱法的起源（1900s–1940s）

1. 色谱理论的奠基（1903年）

• 俄国植物学家米哈伊尔·茨维特（Mikhail Tsvet）于1903年在会议中提出了用吸附原理分离植物色素的新方法（1906年发表）。首次提出“色谱”概念，使用碳酸钙填充柱分离植物色素（叶绿素、类胡萝卜素）。管内填充物被称之为固定相，冲洗剂被称之为流动相。

• 术语“色谱（Chromatography）”源自希腊语“chroma（颜色）”和“graphein（记录）”。

2. 液相色谱的早期探索

• 20世纪30–40年代，科学家开始尝试液-固吸附色谱，但分离效率低、分析速度慢。Martin等于1941年采用水分饱和的硅胶为固定相，以含有乙醇的氯仿为流动相分离乙酰基氨基酸，Martin和Synge一同提出色谱塔板理论（理论板与液体流速和颗粒直径的平方成正比，理论板越薄越好），并获得了1952年的Nobel奖。因此，最薄的理论板应该通过使用非常小的颗粒和整个柱长度上的巨大压力差来获得。

• 主要瓶颈：填料颗粒大（>150 μm），流动相依靠重力驱动，分离时间长达数小时甚至数天。

二、HPLC的雏形（1950s–1960s）

1. 理论突破：速率理论与Van Deemter方程（1956年）

• Van Deemter等人提出色谱动力学方程，揭示柱效与流速、填料粒径的关系，为高效分离奠定理论基础。

• 关键结论：减小填料粒径可大幅提高分离效率。

2. 高压泵与检测器的引入

• 1960年代，科学家开始使用6000 psi高压泵替代重力流，缩短分析时间。

• 耶鲁大学的Horváth于1966年首次提出高效液相色谱，后于1967年和Lipsky研制出首台高压液相色谱仪，采用3 μm填料和UV检测器，现代HPLC诞生了。

  
  

三、HPLC的黄金时代（1970s–1990s）

1. 商业化HPLC仪器的普及

• 1967年，Picker Nuclear公司推出第一台商用HPLC：LCS-1000（高压泵（高达4000 psi）、进样Loop阀、柱温箱、薄层填料的色谱柱、基于低压汞蒸气灯的固定波长检测器）

• 1963年Waters推出了世界上第一台凝胶渗透色谱仪GPC-100，采用500 psi的泵。

  
  

• 1970年代，Waters、安捷伦（HP）、岛津等公司推出商用HPLC系统，推动技术标准化。

• 1973年，第一届HPLC会议在瑞士因特拉肯举行，1982年后每年举办。
  

• 关键改进：

• 不锈钢色谱柱替代玻璃柱

• 可变波长UV检测器提高灵敏度

• 自动进样器实现高通量分析

2. 反相色谱（RPLC）的统治地位

• 1971年，Kirkland和Huber开发出C18键合硅胶柱，成为反相色谱（RPLC）的标准填料。

• 优势：适用性广（从小分子到生物大分子）、稳定性高。

3. 计算机与数据系统的整合

• 1980年代，计算机控制和色谱工作站的引入，使HPLC实现自动化数据处理和精准控制。

四、现代HPLC的进阶（2000s–至今）

1. 超高效液相色谱（UPLC/UHPLC）

• 2004年，Waters推出ACQUITY UPLC®，采用：

• 亚2 μm填料

• 超高压泵（>15,000 psi）

• 快速检测技术

• 效果：分析速度提高3–10倍，灵敏度提升2–5倍。

2. 多维色谱（2D-LC）

• 结合两种不同分离机制（如反相+离子交换），解决复杂样品（如蛋白质组学、中药成分）的分离难题。

3. 绿色HPLC与微型化

• 趋势：

• 减少有机溶剂（如使用水相流动相）

• 芯片液相色谱（Lab-on-a-Chip）

• 便携式HPLC用于现场检测

五、未来展望

1. 人工智能（AI）优化方法：自动优化流动相、梯度程序。

2. 生物制药应用扩展：单克隆抗体、ADC药物的质控分析。

3. 纳米材料填料：如石墨烯、金属有机框架（MOFs）提升分离性能。

HPLC的发展史是一部理论创新与工程技术结合的典范。从茨维特的植物色素分离，到今天的超高效、智能化系统，HPLC仍在不断进化，继续为科学研究和工业应用提供强大支持。