Český tým posunul hranice poznání v důležité a inovativní analytické metodě superkritické fluidní chromatografie

Výzkumný projekt Superkritická fluidní chromatografie: výzkum fundamentálních aspektů inovativní alternativní separační techniky prof. PharmDr. Lucie Novákové, Ph.D., byl Grantovou agenturou České republiky (GA ČR) hodnocen jako vynikající. Projekt (reg. č. 21-27270S) totiž dosáhl výsledků, které významně posouvají možnosti moderní analytické chemie, a to především v urychlení a zefektivnění vývoje analytických metod využívajících superkritickou fluidní chromatografii.

Archiv FF UK: SFC-MS

Superkritická fluidní chromatografie (SFC) představuje alternativu ke kapalinové chromatografii, běžně využívané analytické metodě v rutinních i ve výzkumných laboratořích. SFC využívá jako mobilní fázi oxid uhličitý ve stavu tzv. nadkritické tekutiny s řadou unikátních vlastností. Použití oxidu uhličitého přináší značné výhody, umožňuje dosahovat rychlých a vysoce účinných separací, a také snižuje spotřebu organických rozpouštědel. Použití této techniky je proto krokem směrem k udržitelnější a ekologičtější analytické chemii.

Tým vedený prof. Novákovou se v rámci výzkumu zaměřil na několik důležitých aspektů v SFC: 

• retenční chování na SFC stacionárních fázích
• dlouhodobou stabilitu retenčních časů 
• a vliv pomocné kapaliny na ionizaci analytů ve spojení SFC s hmotnostní spektrometrií (MS). 

Pomocí strojového učení, umělých neuronových sítí a pokročilých statistických metod se podařilo popsat mechanismy interakcí mezi analyty a stacionárními fázemi, které jsou běžně využívány v SFC. Data sbíraná v průběhu roku umožnila také popsat a objasnit vliv tzv. stárnutí chromatografických kolon na chromatografické chování látek. Popsání vlivu pomocné kapaliny v SFC-MS s využitím různých typů iontových zdrojů ve vztahu ke struktuře analytu je klíčová znalost pro další pochopení principů metody. Získané výsledky vedou ke zvýšení robustnosti SFC metod a je možné je využít ke zefektivnění a urychlení vývoje SFC-MS metod na základě navržených predikčních modelů.

Archiv FF UK: Kolony - ANN workflow

Výsledky projektu byly publikovány ve špičkových mezinárodních časopisech, jako jsou Analytical Chemistry, Separation and Purification Technology, TrAC – Trends in Analytical Chemistry, a vzbudily široký ohlas odborné komunity. Základní výzkum v rámci tohoto projektu přesahuje i do aplikovaného výzkumu. Přínos spočívá ve zjednodušení vývoje metodik, které umožní účinnou analýzu složitých směsí, a otevírají tak cestu k novým využitím v oblasti farmacie, přírodních látek či environmentální analýzy.

Archiv FF UK: Kolony - ANN data processing

Neméně důležitým aspektem projektu bylo zapojení postdoktorandských pracovníků a doktorandů, kteří se podíleli na experimentální práci a získané výsledky prezentovali na mezinárodních konferencích. Mladí vědci díky tomu získali nejen praktické zkušenosti v práci se špičkovou instrumentací, ale také možnost spolupracovat se zahraničními partnery z Paul Sabatier University v Toulouse.

Předsednictvo GA ČR ve svém hodnocení ocenilo, že výsledky projektu splňují nejvyšší vědecké standardy, přispívají k rozšíření současného stavu poznání a významně ovlivňují vývoj oboru jak v českém, tak v mezinárodním kontextu. Projekt prof. Novákové tak potvrzuje rostoucí roli českých vědců v oblasti moderních separačních věd a ukazuje, že i vysoce specializovaný výzkum může mít zásadní dopady na praxi i každodenní život.