LCMS
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.

Supercritical Fluid Extraction/Chromatography - Applications Handbook

Příručky | 2018 | ShimadzuInstrumentace
GC/MSD, GC/MS/MS, Příprava vzorků, GC/QQQ, HPLC, LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ, SFC
Zaměření
Životní prostředí, Potraviny a zemědělství, Farmaceutická analýza
Výrobce
Shimadzu

Souhrn

Význam tématu


Superkritická fluidní chromatografie (SFC) a superkritická fluidní extrakce (SFE) představují moderní, ekologické a vysoce efektivní přístupy k přípravě a analýze různorodých vzorků. Díky nízké viskozitě, vysoké difuzivitě a variabilitě polarity mobilní fáze umožňují tyto metody rychlé, citlivé a šetrné oddělení látek širokého spektra polarity. Kombinace SFE a SFC v online systému dále nabízí plnou automatizaci od extrakce až po separaci a detekci.

Cíle a přehled aplikací


Cílem prezentovaných studií je ukázat univerzálnost systému Shimadzu Nexera UC pro analýzu:
  • chirálních farmaceutik (optimalizace parametrů, screening sloučenin, SFC-MS/MS),
  • čisticí validace (analýza alkylbenzenesulfonátů),
  • vitaminů a bioaktivních látek (offline i online SFE-SFC-PDA, SFE-SFC-MS/MS),
  • reziduí pesticidů ve potravinách a v půdách (online/offline SFE-SFC-MS/MS, SFE-GC/MS),
  • vysoce polárních pesticidů (SFC/MS s vodným modifikátorem),
  • perfluorovaných sloučenin v textiliích (automated SFE-SFC-MS/MS screening),
  • explozivních látek v půdách (automatizovaná SFE-SFC-UV/MS a HPLC/MS workflow).


Použitá instrumentace


Pro uvedené aplikace byly využity moduly Nexera UC:
  • LC-30ADSF – pumpa pro dodávku CO₂ v superkritickém stavu,
  • SFC-30A – vysokotlaký termostatický regulátor tlaku (BPR),
  • SFE-30A – jednotka pro superkritickou extrakci s rack changerem (48 vzorků),
  • SPD-20A(UV/PDA) – fotodiodový detektor,
  • LCMS-8050/8040 – tandemový kvadrupólový hmotnostní spektrometr (ESI, MRM),
  • Shim-pack UCX řada kolon (RP, SIL, DIOL, CN, Amide, NH₂, Phenyl),
  • Daicel CHIRALPAK/CHIRALCEL chiral screening columns (12 typů).


Použitá metodika


Aplikace kombinují úpravu vzorku SFE (statická a dynamická extrakce superkritickou CO₂ s modifikátorem) s následnou separací SFC (gradientní či izokratické programy). Vybrané extrakty jsou soustředěny v trap-koloně, eluovány organickým rozpouštědlem a detekovány UV/PDA nebo MS/MS.

Hlavní výsledky a diskuse


  • Automatizovaná optimalizace chirálních podmínek: screening 36 kombinací kolon a modifikátorů pro omeprazol, rozlišení enantiomerů do 8 minut, plně automatizované hodnocení.
  • Online SFE-SFC-PDA validace čisticích procedur: univerzální workflow swab → extrakce → rozdělení na UCX-SIL kolonu → kvantifikace alkylbenzenesulfonátů.
  • Offline SFE-SFC analýza vitaminu E: vysoká opakovatelnost (1.5 % RSD) a sytost (102–106 % recovery).
  • SFC-MS/MS analýza chirálních farmakokinetik: detekce a kvantifikace omeprazolů a rabeprazolů v plasmě s LOQ v řádu μg/L.
  • Online SFE-SFC-MS/MS analýza neuro­transmiterů: přímá injekce mozkomíšního moku, LIS matrices, citlivost LOQ 10 μg/L, linearita R²>0.998.
  • Analýza nestabilních sloučenin (CoQ₁₀): bez oxidace v průběhu extrakce a separace, rozdíl oproti konvenční eluční metodě.
  • Simultánní multivitamínová analýza: SFE-SFC separace 5 tukulextrahovatelných vitaminů, red. spotřeby rozpouštědel a času.
  • Přestavba UHPLC na UHPLC/SFC switch: nízké náklady, flexibilita mezi RP a SFC analýzou.
  • Online/offline SFE-SFC-MS rezidua pesticidů ve potravinách a půdách: až 48 automatizovaných vzorků, RSD<10 %, recoveries 70–120 %.
  • SFC/MS vysoce polárních pesticidů pomocí vodných modifikátorů: LogP −3.5 …+1.9, LOQ 10–30 ppb, linearita R²>0.998.
  • Automatizované online SFE-SFC-MS/MS screening PFC: r²>0.97 pro 23 PFC, LOQ 0.03–1 ng, recoveries 75–105 %.
  • Online automatizovaná SFE-SFC-UV/MS analýza exploziv v půdách: rychlý screening 48 vzorků, linearita a reproducebera pro TNT, RDX aj.
  • Zjednodušené offline SFE pro extrakci pesticidů z půd před GC/MS: 30 min/sampl, recoveries 70–94 %.


Přínosy a praktické využití metody


  • Výrazné zkrácení doby extrakce a analýzy (až 5× rychlejší než HPLC).
  • Automatizace a vysoký průtok vzorků (48 vzorků bez obsluhy).
  • Nízká spotřeba organických rozpouštědel (úspora >80 %).
  • Vysoká opakovatelnost a chronotopie (RSD<1 %RT, <10 %plocha).
  • Možnost analýzy nestabilních, polárních i chirálních sloučenin v jedné platformě.
  • Zelená chemie: odběr superkritického CO₂ bez toxických rozpouštědel.


Budoucí trendy a možnosti využití


  • Další zdokonalování vysokotlakých detektorů a MS rozhraní pro zvýšení citlivosti.
  • Vývoj nových stacionárních fází pro rozšíření polárního spektra a selektivity.
  • Integrace s robotickými systémy a laboratorními informačními systémy pro úsporu času a komplexní data management.
  • Využití v klinické analýze (dried blood spot, metabolomika), forenzní chemii a farmako­kinetice.
  • Ekologická analýza reziduí pesticidů, perfluorovaných látek a toxických výfukových emisí.


Závěr


Platforma Nexera UC a přidružené SFE-SFC technologie výrazně rozšiřují možnosti moderní chromatografie. Umožňují provádět vysoce selektivní, rychlé a environmentálně šetrné pretreatmenty i separace v širokém spektru analytických úloh od farmaceutického výzkumu přes potravinářskou bezpečnost až po forenzní a přísně regulovanou environmentální analýzu.

Reference


1. Application News Shimadzu LAAN-A-LC-E271 až E296 (2015–2017)
2. QuPPe Method EURL-SRM Version 9.1 (2016)
3. Wellington Laboratories „PFC Quick Reference Guide“ (2015)
4. ASMS, Pittcon poster materiály Shimadzu (2016)

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Toggle
SFC Basic Guide - Shimadzu Supercritical Fluid Chromatograph
C190-E270 Supercritical Fluid Chromatograph SFC Basic Guide CO2 cylinders used for supercritical fluid chromatography (SFC) are filled with supercritical carbon dioxide generated by industrial plants that manufacture ammonia, refine petroleum, and so on. In other words, no new carbon dioxide…
Klíčová slova
sfc, sfcsupercritical, supercriticalfluid, fluidsfe, sfeshim, shimpack, packextraction, extractionnexera, nexerapump, pumpcolumn, columnregulator, regulatorunit, unitvessel, vesselgroup, groupcylinder
Online Supercritical Fluid Extraction- Supercritical Fluid Chromatography (Online SFE-SFC)
C190-E205 Technical Report Online Supercritical Fluid ExtractionSupercritical Fluid Chromatography (Online SFE-SFC) Takato Uchikata1, Hidetoshi Terada1, Keiko Matsumoto1, Takanari Hattori1, Yoshiyuki Watabe1, Tadayuki Yamaguchi1, Yasuhiro Funada1 A b s tra c t: Online supercritical fluid extraction-supercritical fluid chromatography (online SFE-SFC) system…
Klíčová slova
regulator, regulatormodifier, modifiersfe, sfeback, backextraction, extractionpressure, pressuresupercritical, supercriticalvessel, vesselcolumn, columnmake, makepump, pumpphotodiode, photodiodesolvent, solventcylinder, cylinderunit
Using the Nexera UC Online SFE-SFC-MS System to Analyze Residual Pesticides in Agricultural Products
LAAN-A-LC-E273 Application News L497 Supercritical Fluid Extraction / Chromatography Using the Nexera UC Online SFE-SFC-MS System to Analyze Residual Pesticides in Agricultural Products No. The Nexera UC online SFE-SFC-MS system combines supercritical fluid extraction (SFE) and supercritical fluid chromatography (SFC)…
Klíčová slova
bpr, bprsfe, sferegulator, regulatorextraction, extractionvessel, vesselback, backvalve, valvesupercritical, supercriticalsfc, sfcdehydrating, dehydratingmethyl, methylpressure, pressuremodifier, modifiermake, makenexera
Analysis of Unstable Compounds Using Online SFE-SFC
LAAN-A-LC-E272 Application News Supercritical Fluid Extraction / Chromatography Analysis of Unstable Compounds Using Online SFE-SFC L496 No. Supercritical fluids have characteristics of both gas and liquid; low viscosity, high diffusivity and solubility. In particular, carbon dioxide becomes a supercritical fluid…
Klíčová slova
sfe, sfesfc, sfcextraction, extractionsupercritical, supercriticalsupplement, supplementvessel, vesselcapsule, capsuleonline, onlinefluid, fluidoperations, operationspretreatment, pretreatmentbpr, bprunstable, unstableflowrate, flowratevalve
Další projekty
GCMS
ICPMS
Sledujte nás
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.