Agilent 1260 Infinity Binary LC Optimization Guide

Význam tématu

Optimalizace kapalinové chromatografie (LC) s částicemi pod 2 µm představuje klíčový krok pro zvýšení rychlosti analýz, zlepšení rozlišení a citlivosti v řadě aplikací od farmacie, potravinářství až po environmentální a bioanalytické laboratoře. Moderní systémy typu UHPLC/RRLC umožňují dramatické zkrácení doby analýzy i snížení spotřeby rozpouštědel, což vede k nižším provozním nákladům a vyšší propustnosti vzorků.

Cíle a přehled studie / článku

Průvodce popisuje teorii použití malých částic v LC, konstrukční principy systému Agilent 1260 Infinity Binary LC, způsoby optimalizace oddělení (rychlost, rozlišení, citlivost), opatření proti ucpávání kolony a optimální nastavení pro detektory UV/VWD/DAD i pro MS (Single Quad, Triple Quad, TOF, Q-TOF). Součástí jsou ilustrační příklady aplikací a doporučení pro automatizované zkracování cyklů.

Použitá metodika a instrumentace

Teoretické základy: van Deemterova a Knoxova rovnice, faktory ovlivňující výšku teoretické destičky (H), retence (k), selektivita (α) a rozlišení (Rs).
Hlavní nástroje:

• Agilent 1260 Infinity Binary LC: čerpadla, zmíchávač, zásobník, degaser, regulované kolony (TCC) s nízkými objemy
• Autosampler s možností nízkého zpoždění (Low Delay Volume), režimy překrývané injekce (OI) a automatického zkrácení objemu
• Kolony ZORBAX RRHT 1,8 µm (2,1/3,0/4,6 mm i.d.) s širokou nabídkou selektivit
• Nízkodisperzní kapiláry (0,12 mm) a tepelně řízené mikrovýměníky pro minimální extra-column objem
• UV detektory DAD, VWD s datovými rychlostmi až 160 Hz a průtokovými celami od 2 µl do 14 µl
• MS detektory Agilent 6000 Series: Single Quad 6130/6140 (10 000 u/s, Lens2RF), Triple Quad 6410 (MRM, 5 ms dwell), TOF 6210 (40 Hz, ≤2 ppm), Q-TOF 6510
• Multimode source (ESI+APCI), tepelné IR emitery, chlazení par

Hlavní výsledky a diskuse

Optimalizace čerpacího a detekčního řetězce výrazně zkracuje gradientní zpoždění (low vs. standard delay) a extra-column objem. Použití kolony 1,8 µm umožňuje zkrátit časy analýzy 2–12× a snížit spotřebu rozpouštědel 6–80×. Přepínání mezi dvěma kolónami a regenerace v paralelním módu snižuje dobu mezi injekcemi pod 20 s. UV detektory při ≥80 Hz a MS při až 40 Hz zachovávají rozlišení úzce elujících píků. Vysoká lineární rychlost (11 mm/s) v kombinaci s TOF-MS generuje špičkovou hmotnostní přesnost (≤2 ppm) a citlivost. Validované metodiky pro analýzu pesticidů, BPA, antioxidantů či farmaceutických impurit potvrdily reprodukovatelnost (RSD <2 %), linearitu (>0,999), LOD/LOQ, robustnost a dosah účinnosti srovnatelné či lepší než v konvenční HPLC.

Přínosy a praktické využití metody

Optimalizované RRLC řešení nabízí:

• Vyšší průchodnost vzorků (stovky vzorků/den) a výrazné snížení nákladů na analýzu
• Rychlý turnaround na procesní kontrolu, QA/QC a uvolňování šarží
• Vysokou selektivitu pro komplexní matice (metabolomika, proteomika)
• Nižší limit stanovení díky menším ID kolonám a nižším průtokovým cellám
• Jednoduchou transferovatelnost metod mezi konvenčními a fast-LC systémy
• Možnost plné automatizace vývoje metod (screening fází, gradientů, tepelné optimalizace)

Budoucí trendy a možnosti využití

Další směřování zahrnuje rozvoj ještě jemnějších částic (<1 µm), zvýšení tlaků (>1200 bar), integraci s vysokorozlišovacími MS (Orbitrap, FT-ICR), mikrofluidické LC formáty, pokročilou chemickou modifikaci stacionárních fází a využití strojového učení pro automatizované návrhy metod.

Závěr

Implementace sub-2 µm částic a optimalizovaných LC/M S komponent v rámci Agilent 1260 Infinity Binary LC systému vede k výraznému nárůstu výkonu separace, rychlosti analýz a citlivosti. Moderní instrumentace společně s propracovanou metodologií umožňuje spolehlivé a vysoce efektivní analýzy v různých odvětvích analytické chemie.

Reference

1. Knox J. H., Saleem M. Theory of using smaller particles in liquid chromatography. J. Chromatogr. Sci. 1969;7:614–622.
2. Nguyen T.-T. et al. Chromatographic behavior and comparison of column packed with sub-2 µm stationary phases in liquid chromatography. J. Chromatogr. A. 2006;1128:105–113.
3. Broske P. et al. The influence of Sub-Two Micron Particles on HPLC Performance. Agilent Application Note 5988-9251EN, 2003.
4. Gratzfeld-Huesgen A., Frank M., Gotenfels C. Agilent 1260 Infinity Binary LC Optimization Guide. Agilent Technologies, 2010.
5. Frank M. Agilent 1260 Infinity Binary LC system and the Agilent 6210 TOF MS – Highest data content with highest throughput. Agilent Application Note 5989-4505EN, 2006.