Improving Separation and Method Development Efficiency Using the Nexera UC/s UHPLC/SFC Switching System
Technické články | 2018 | ShimadzuInstrumentace
Kombinace ultra vysokokapacitní kapalinové chromatografie (UHPLC) a superkritické fluidní chromatografie (SFC) představuje významný krok v oblasti rychlého a selektivního dělení složitých vzorků, včetně chirálních látek, izomerů a kontaminantů. Díky rozdílným fyzikálně-chemickým vlastnostem mobilních fází a odlišným separačním mechanismům lze dosáhnout lepšího rozlišení a zkrácených analýzních časů.
Studie popisuje návrh a aplikaci přepínatelného systému Nexera UC/s kombinujícího UHPLC a SFC na jednom přístroji. Cílem bylo ověřit, že využití obou technik v průběhu vývoje metod urychlí detekci optimálních podmínek separace a umožní lepší rozlišení izomerů, chirálních sloučenin a kontaminantů.
Metoda využila standardní UHPLC modul doplněný o jednotku pro dodávku superkritického CO2 a regulátor zpětného tlaku. Systém umožňuje automatické přepínání mezi:
Klíčové chromatografické podmínky:
SFC prokázala 3–5× kratší dobu analýzy při srovnatelné efektivitě separace díky nízké viskozitě mobilní fáze. Rozlišení izomerů oleanové a kyseliny ursolové se výrazně zlepšilo u SFC, kde byla separace kompletní, zatímco UHPLC selhala. Při screeningové analýze omeprazolu a warfarinu systém automaticky vyhodnotil 36 kombinací kolony a mobilních fází a softwarový modul Multi-Data Report vybral optimální podmínky: UHPLC pro omeprazol (rozlišení 6,24) a SFC pro warfarin (rozlišení 5,60). Reprodukovatelnost přepínání (pět cyklů) pro propranolol, indapamid a ibuprofen potvrdila stabilitu výsledků bez ovlivnění separace.
1) Zrychlení vývoje metod: paralelní screening UHPLC/SFC
2) Vylepšená selektivita: odlišné retenční mechanismy pro složité izomery a chirály
3) Úspora prostoru a investic: sdílené moduly pro obě techniky
4) Jednoduché ovládání: automatické přepínání linek, proplachy a equilibration bez ručního převazování
1) Integrace hmotnostní spektrometrie pro selektivní detekci stopových látek
2) Rozšíření softwaru o umělou inteligenci pro predikci optimálních podmínek
3) Aplikace v online procesech (procesní chromatografie) a QA/QC výrobních linek
4) Využití alternativních superkritických fluid pro širší spektrum sloučenin
Přepínatelný systém Nexera UC/s UHPLC/SFC významně zlepšuje efektivitu vývoje analytických metod kombinací dvou komplementárních separačních technik. Potvrzuje se rychlejší doba analýzy, vyšší selektivita a stabilní reprodukovatelnost při kontinuálním přepínání, což z něj činí cennou platformu pro farmaceutickou, potravinářskou a environmentální analýzu.
HPLC, SFC
ZaměřeníVýrobceShimadzu
Souhrn
Význam tématu
Kombinace ultra vysokokapacitní kapalinové chromatografie (UHPLC) a superkritické fluidní chromatografie (SFC) představuje významný krok v oblasti rychlého a selektivního dělení složitých vzorků, včetně chirálních látek, izomerů a kontaminantů. Díky rozdílným fyzikálně-chemickým vlastnostem mobilních fází a odlišným separačním mechanismům lze dosáhnout lepšího rozlišení a zkrácených analýzních časů.
Cíle a přehled studie / článku
Studie popisuje návrh a aplikaci přepínatelného systému Nexera UC/s kombinujícího UHPLC a SFC na jednom přístroji. Cílem bylo ověřit, že využití obou technik v průběhu vývoje metod urychlí detekci optimálních podmínek separace a umožní lepší rozlišení izomerů, chirálních sloučenin a kontaminantů.
Použitá metodika a instrumentace
Metoda využila standardní UHPLC modul doplněný o jednotku pro dodávku superkritického CO2 a regulátor zpětného tlaku. Systém umožňuje automatické přepínání mezi:
- UHPLC: mobilní fáze vodné nebo organické, tlak regulován ventilovým nastavením.
- SFC: superkritické CO2 s organickým modifikátorem (např. methanol, ethanol), tlak zpětného tlaku 10 MPa.
Klíčové chromatografické podmínky:
- Kolony: Shim-pack HRC-SIL, Shim-pack UC-SIL, CHIRALPAK® (IA, IC, IF aj.).
- Teplota kolony: 40 °C, detekce UV 220–290 nm.
- Flowrate UHPLC: 1–2 mL/min, SFC: 3–3,5 mL/min.
Hlavní výsledky a diskuse
SFC prokázala 3–5× kratší dobu analýzy při srovnatelné efektivitě separace díky nízké viskozitě mobilní fáze. Rozlišení izomerů oleanové a kyseliny ursolové se výrazně zlepšilo u SFC, kde byla separace kompletní, zatímco UHPLC selhala. Při screeningové analýze omeprazolu a warfarinu systém automaticky vyhodnotil 36 kombinací kolony a mobilních fází a softwarový modul Multi-Data Report vybral optimální podmínky: UHPLC pro omeprazol (rozlišení 6,24) a SFC pro warfarin (rozlišení 5,60). Reprodukovatelnost přepínání (pět cyklů) pro propranolol, indapamid a ibuprofen potvrdila stabilitu výsledků bez ovlivnění separace.
Přínosy a praktické využití metody
1) Zrychlení vývoje metod: paralelní screening UHPLC/SFC
2) Vylepšená selektivita: odlišné retenční mechanismy pro složité izomery a chirály
3) Úspora prostoru a investic: sdílené moduly pro obě techniky
4) Jednoduché ovládání: automatické přepínání linek, proplachy a equilibration bez ručního převazování
Budoucí trendy a možnosti využití
1) Integrace hmotnostní spektrometrie pro selektivní detekci stopových látek
2) Rozšíření softwaru o umělou inteligenci pro predikci optimálních podmínek
3) Aplikace v online procesech (procesní chromatografie) a QA/QC výrobních linek
4) Využití alternativních superkritických fluid pro širší spektrum sloučenin
Závěr
Přepínatelný systém Nexera UC/s UHPLC/SFC významně zlepšuje efektivitu vývoje analytických metod kombinací dvou komplementárních separačních technik. Potvrzuje se rychlejší doba analýzy, vyšší selektivita a stabilní reprodukovatelnost při kontinuálním přepínání, což z něj činí cennou platformu pro farmaceutickou, potravinářskou a environmentální analýzu.
Reference
- Terada H., Uchikata T., Matsumoto K., Yamaguchi T., Funada Y. Improving Separation and Method Development Efficiency Using the Nexera UC/s UHPLC/SFC Switching System. Shimadzu Technical Report C190-E212, December 2018.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Determination of Nitrite, Nitrate, and Bromide in Seawater by UV/Vis Detection after Suppression
2018|Shimadzu|Technické články
C190-E212 Technical Report Improving Separation and Method Development Efficiency Using the Nexera UC/s UHPLC/SFC Switching System Hidetoshi Terada1, Takato Uchikata1, Keiko Matsumoto1, Tadayuki Yamaguchi1, Yasuhiro Funada1 A b s tra c t: Pharmaceuticals, foods, environmental testing, and many other fields…
Klíčová slova
sfc, sfcuhplc, uhplcswitching, switchingmodifier, modifierswitch, switchpump, pumpmobile, mobilecolumn, columnphase, phaseback, backethanol, ethanolvalve, valveseparation, separationmin, minindapamide
SFC Basic Guide - Shimadzu Supercritical Fluid Chromatograph
2025|Shimadzu|Příručky
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
Solutions for Medicinal Chemistry
2019|Shimadzu|Příručky
C10G-E077 Solutions for Medicinal Chemistry Solutions for Medicinal Chemistry Shimadzu provides medicinal chemistry laboratories with separation techniques on both analytical and preparative scales. SFC P4-5 Nexera UC Supercritical Fluid Chromatography System for Chiral Screening Analytical Preparative P6-7 Nexera UC Prep…
Klíčová slova
sfc, sfcchiralpak, chiralpaknexera, nexerapreparative, preparativeufplc, ufplcshim, shimchiralcel, chiralcelmedicinal, medicinalpack, packuhplc, uhplcchemistry, chemistryswitching, switchingchiral, chiralpurification, purificationsystem
Shimadzu Solutions for Medicinal Chemistry
2019|Shimadzu|Brožury a specifikace
C10G-E077 Solutions for Medicinal Chemistry Solutions for Medicinal Chemistry Shimadzu provides medicinal chemistry laboratories with separation techniques on both analytical and preparative scales. SFC P4-5 Nexera UC Supercritical Fluid Chromatography System for Chiral Screening Analytical Preparative P6-7 Nexera UC Prep…
Klíčová slova
sfc, sfcchiralpak, chiralpaknexera, nexerapreparative, preparativeufplc, ufplcshim, shimchiralcel, chiralcelmedicinal, medicinalpack, packuhplc, uhplcchemistry, chemistryswitching, switchingchiral, chiralpurification, purificationsystem