Challenge Accepted: Arc Premier System Increases Sensitivity and Reproducibility for Hard-to-See Compounds

Význam tématu

Analytická vyhodnitelnost sloučenin obsahujících elektronově bohaté skupiny, jako jsou fosfátové či aminoskupiny, je často omezena nechtěnou interakcí s kovovými povrchy chromatografických systémů. To se projevuje špatným tvarem píku, nízkou citlivostí, nízkou reprodukovatelností a omezenou robustností metod.

Cíle a přehled studie

Cílem bylo porovnat výkonnost Waters Arc Premier System ve spojení s MaxPeak Premier Column vůči standardním nerezovým a biokompatibilním MP35N LC systémům. Studie se skládá ze tří částí:

• Analýza nukleotidů (adenosin a jeho fosforylované deriváty) jako sondy pro hodnocení inertnosti povrchů.
• Stanovení steroidních fosfátů (hydrokortisonfosfát, betametasonstrom selén, dexametasonfosfát) se zaměřením na tvar píků, citlivost, reprodukovatelnost a kvantitační přesnost.
• RP-LC analýza nesenzitivních modelových sloučenin za účelem ověření přenositelnosti metodiky mezi systémy.

Použitá instrumentace

• Waters Arc Premier System
• ACQUITY Arc Bio System a standardní SS a MP35N systémy pro srovnání
• MaxPeak Premier Columns (HPS technologie)
• Detektory: 2998 PDA, 2489 UV/Vis
• Chromatografický software: Empower 3 FR5

Hlavní výsledky a diskuse

1. Nukleotidy ATP/ADP/AMP: Na Arc Premier System byly ATP a ADP detekovatelné již při 0,5 µg/mL s gaussovskými píky (USP tailing <1,5), kdežto na standardních systémech se objevily až od 25 µg/mL s výrazným tailingem. Reprodukovatelnost píků během 100 injekcí byla na Arc Premier stabilní (<5% změn), zatímco na ostatních systémech se citlivost postupně zlepšovala díky pasivaci povrchů.
2. Steroidní fosfáty (HCP, BMP, DMP): Na standartních SS a biokompatibilních systémech byly píkys nízké intenzity, široké a s vysokým tailingem již při 1 µg/mL, což ztěžovalo integraci. Arc Premier System poskytl ostré symetrické píky i při nízkých koncentracích a dosáhl %RSD plochy píku 0,05–0,3 % a maximální odchylky kvantifikace 2,6 % při 5 µg/mL.
3. Přenositelnost metodiky: Směs sedmi nesenzitivních látek (např. acetamidofen, kofein, amitriptylin) vykázala velmi podobné retenční časy (SD 0,05–0,22 s) a plošná %RSD (0,04–1 %) na všech třech systémech bez ohledu na typ kolony.

Přínosy a praktické využití metody

• Výrazné snížení nekovalentních interakcí analyty–kov díky HPS povrchu
• Zvýšení citlivosti detekce a rozšíření lineárního rozsahu měření
• Zlepšení reprodukovatelnosti, robustnosti a přesnosti kvantifikace kovově senzitivních sloučenin
• Snadné přenášení existujících metod pro nesenzitivní sloučeniny mezi systémy

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření aplikace HPS technologií na další citlivé biomolekuly a komplexní matrice
• Integrace s vysokorychlostními a miniaturizovanými LC systémy pro vysokopropustné screeningové metody
• Kombinace s citlivou hmotnostní spektrometrií pro stopové analýzy farmaceuticky relevantních látek
• Další vývoj povrchových modifikací pro širší škálu chemických tříd analyzovaných látek

Závěr

Waters Arc Premier System v kombinaci s MaxPeak Premier Columns zajišťuje spolehlivou inertnost chromatografických cest, což umožňuje detekci a kvantifikaci kovově senzitivních sloučenin při nižších koncentracích s lepší reproducibilitou a přesností než konvenční SS nebo MP35N systémy. Pro nesenzitivní analyty je navíc zachována plná přenositelnost metod.

Reference

1. Tanna N., Plumb R., Mullin L.: Improvements in Sensitivity for Quantification of Steroid Phosphate Drugs Using ACQUITY Premier System and ACQUITY Premier Columns. Waters Application Note, 720007095EN, 2021.
2. Jung M., Lauber M.: Demonstrating Improved Sensitivity and Dynamic Range with MaxPeak High Performance Surface (HPS) Technology: A Case Study on the Detection of Nucleotides. Waters Application Note, 720007053EN, 2020.
3. Lauber M. et al.: Low Adsorption HPLC Columns Based on MaxPeak High Performance Surfaces. Waters White Paper, 720006930EN, 2020.
4. Patel A., Simeone J., Rzewuski S., Jung M., Lauber M.: Premier Standards to Investigate the Inertness of Chromatographic Surfaces. Waters Application Note, 720007105EN, 2021.
5. Cevc G., Blume G.: Hydrocortisone and Dexamethasone in Deformable Drug Carriers Have Increased Biological Potency, Prolonged Effect, and Reduced Therapeutic Dosage. Biochim. Biophys. Acta – Biomembranes, 2004, 663(1–2), 61–73.