Waters ACQUITY UPC2 COLUMNS

Význam tématu

Convergence chromatography (UPC²) rozšiřuje možnosti klasické kapalinové chromatografie o využití stlačeného kapalného CO₂ jako hlavní mobilní fáze. Tato technika kombinuje výhody normálněfázové selektivity při snadné metodologii reverzní fáze. Výsledkem je rychlé a spolehlivé rozlišení strukturálních analogů, izomerů i chirálních a diastereo­merických směsí, přičemž dochází k výraznému snížení spotřeby toxických organických rozpouštědel.

Cíle a přehled studie / článku

Text představuje platformu ACQUITY UPC² vybavenou sloupci Trefoil (pro chirální separace) a Torus (pro achirální separace). Cílem je demonstrovat metodický workflow od rychlého screeningu chirálních i achirálních metod až po optimalizaci za použití gradientů a různých modifikátorů, včetně přímého spojení s hmotnostní spektrometrií pro sériovou kontrolu kvality i farmakokinetické aplikace.

Použitá metodika a instrumentace

• ACQUITY UPC² System s řízením teploty, tlaku (ABPR) a modulací síly mobilní fáze
• Sloupce Trefoil AMY1, CEL1, CEL2 (2,5 µm) pro chirální selektivity
• Sloupce Torus 2-PIC, DEA, DIOL, 1-AA (1,7 µm BEH) pro achirální metody
• Hmotové spektrometry Waters QDa, Xevo TQ-S a Xevo G2-XS QTof
• Mobilní fáze: CO₂ + methanol, ethanol, isopropanol s přídavky kyselin/amoniových solí

Hlavní výsledky a diskuse

• Chirální screening na Trefoil sloupcích umožnil rozlišení až 80 % testovaných racemátů ve čtyřech 2minutových bězích s úspěšností 96 %.
• Přenos klasických normálněfázových metod do UPC² vedl k >30× zrychlení a >75× nižší spotřebě rozpouštědel.
• Achirální Torus sloupce prokázaly širokou škálu selektivit (S-value 58–93) pro kyselé, zásadité i neutrální analýty.
• Sloupce Torus eliminují drift retence a poskytují vysoce reprodukovatelné výsledky i mezi šaržemi.
• Kyvadlové metody ROM-MS umožňují analyzovat stereoisomery a metabolity propranololu v jednom běhu.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlé chirální separace (<2 min) s přímým napojením na MS pro zpřesnění kvantifikace i identifikace
• Vysoká robustnost a dávková reprodukovatelnost pro QA/QC laboratoře
• Úspora rozpouštědel a nižší náklady na likvidaci
• Možnost přímé injekce lipidových a mastných kyselin bez derivatizace
• Rychlá stanovení vitaminů, steroidů, kanabinoidů a pesticidů

Budoucí trendy a možnosti využití

UPC² se bude dále rozvíjet prostřednictvím nových stacionárních fází pro specifické třídy látek, hloubkových integrací s HR-MS/ToF technikami a automatizovaných AI-podpořených nástrojů metodického vývoje. Rozšíření aplikací v biochemii, farmaceutickém výzkumu, potravinářské i environmentální analýze posílí jeho roli jako univerzální chromatografické platformy.

Závěr

ACQUITY UPC² představuje komplexní řešení pro chirální i achirální separace, spojující výhody normálněfázové chromatografie se snadnou aplikací reverzní fáze a MS detekce. Metoda nabízí vysokou rychlost, selektivitu i reprodukovatelnost a navíc výrazné úspory v nákladech a ekologické zátěži.

Reference

1. C. Hudalla et al., Method Development for the Analysis of Endogenous Steroids Using Convergence Chromatography with Mass Spectrometric Detection. Waters Application Note 720004692EN, 2013.
2. K. Ebinger, H. N. Weller, Comparative assessment of achiral stationary phases for high throughput analysis in supercritical fluid chromatography, J. Chromatogr. A, 2014.