Shimadzu Shim-pack Scepter LC Columns

Význam tématu

V moderní chromatografii roste potřeba flexibilních a robustních kolon, které zvládnou široké rozpětí mobilních fází, pH prostředí i laboratorních podmínek. Shim-pack Scepter™ slouží jako ukázka organicko-křemičité hybridní technologie umožňující rychlý přenos metod mezi UHPLC, HPLC a preparativními systémy. Jejich univerzálnost nachází uplatnění v kvalitativní i kvantitativní analýze malých molekul i biopolymerů.

Cíle a přehled studie / článku

Popis parametrů a výkonu řady Shim-pack Scepter kolonek při různých chemických modifikacích (C18, HD-C18, C8, C4, Phenyl, PFPP, Diol-HILIC) a délkách pórů (8–30 nm). Studie demonstruje:

• metodické „scouting“ zkoušky změnou pH mobilní fáze a organického modifikátoru,
• aplikaci specifické C4-300 kolony na analýzu podjednotek monoklonálního protilátkového fragmentu pomocí LC-MS.

Použitá metodika a instrumentace

Pro „scouting“ analýzy byly provedeny gradientní běhy se zvýšeným podílem acetonitrilu při pH 2,9, 6,1 a 9,9 na kolonkách různých chemických typů. Proteinová aplikace využila:

• LC-MS systém Nexera X2 spojený s detektorem LCMS-8060,
• Shim-pack Scepter C4-300 column (3 µm, 2,1×50 mm),
• mobilní fáze A: 0,1 % formiové kyseliny ve vodě, B: 0,1 % formiové kyseliny v acetonitrilu,
• gradientní program 1→25 % B (1,1 min), 40 % B (8 min), 95 % B (8,1–10 min), návrat na 1 % B (10,1 min),
• průtok 0,3 mL/min, teplota 50 °C, vzorek IdeZ digest + DTT o koncentraci 0,2 mg/mL, injektovaná objem 1 µL.

Hlavní výsledky a diskuse

• Všechny typy Scepter kolonek prokázaly vynikající stabilitu pH rozsahu 1–12 (dle chemie) a možnost provozu v 100 % vodné fázi u vybraných typů (C18, C4, Diol-HILIC).
• Gradientní chromatogramy ukázaly rozdílnou retenci a selektivitu analyzovaných látek (sacharinu, dextromethorfanu, amitriptylinu, parabenů, ibuprofenu) v závislosti na chemii náplně a pH mobilní fáze.
• C4-300 kolona zajistila ostré a symetrické vrcholy při analýze mAb fragmentů i při použití čistě formiové kyseliny, což je výhoda pro citlivé LC-MS aplikace.

Přínosy a praktické využití metody

Shim-pack Scepter kolony nabízejí:

• rychlé ladění metod (method scouting) bez nutnosti výměny typu kolony či častých úprav mobilní fáze,
• bezproblémový přechod mezi analytickými a preparativními rozměry,
• vysokou reprodukovatelnost a robustnost ve farmaceutických, potravinářských i biotechnologických laboratořích,
• efektivní separace malých molekul i proteinových subjednotek v kombinaci s MS detekcí.

Budoucí trendy a možnosti využití

• rozšíření nabídky povrchových modifikací pro ještě lepší selektivitu,
• integrace Scepter kolonek do multidimenzionální chromatografie a hyphenovaných systémů,
• vývoj vyšší odolnosti vůči extrémním teplotám a tlakovým podmínkám,
• adaptace pro automatizované a high-throughput platformy v biopharma výzkumu.

Závěr

Shim-pack Scepter představuje univerzální a stabilní rodinu organicko-křemičitých hybridních HPLC/UHPLC kolon s širokou nabídkou chemie a rozměrů. Jejich flexibility a konzistence podporují rychlý vývoj a přenos analytických metod od malomolekulárních sloučenin až po proteinové fragmenty.