Improving Method Transfer by Adjustment of Gradient Delay

Význam tématu

V mnoha laboratořích jsou nasazeny desítky až stovky HPLC systémů a provádí se časté přenosy již ověřených metod na různé přístroje. Rozdíly v objemu hydraulického okruhu, charakteristikách pump a způsobech míchání elučních složek však vedou k posunům v čase nástupu gradientu a tím i k odlišným retenčním časům a separačním parametrům. V oblastech jako farmacie či potravinářství, kde jsou analytické postupy regulovány, není možné měnit stanovené metody bez rozsáhlé revalidace. Řešení se nabízejí v korekci počáteční izokratické fáze a automatizovaném naladění gradientu, což šetří čas a zachovává plnou kompatibilitu výsledků.

Cíle a přehled studie

Cílem tohoto technického reportu je vysvětlit vliv objemu HPLC systému na zpoždění nástupu gradientu (gradient delay), ukázat praktické příklady korekce tohoto jevu úpravou počátečního zdržení gradientu u modelových směsí alkylfenonů a UV absorbentů a představit integrovaný LC systém i-Series spolu se softwarovou funkcí ACTO (Analytical Conditions Transfer and Optimization) v prostředí LabSolutions, která automatizuje optimalizaci přenosu metod.

Použitá metodika a instrumentace

V experimentech byly porovnány dva HPLC systémy s objemy hydraulického okruhu 1155 µl a 505 µl. Analyzovány byly:

• Alkylfenony (acetofenon až oktanofenon) na koloně Shim-pack XR-ODS II (75×3,0 mm, 2,2 µm) a Shim-pack VP-ODS (150×4,6 mm, 5 µm).
• Směs UV absorbentů (krém na opalování) na Nexera-i MT a konkurenčním systému.

Gradienty byly původně zavedeny s počáteční koncentrací organické fáze (30–60 % B) a lineárním nárůstem na 95 % B. Úprava spočívala v prodloužení izokratického úvodu o objemovou ekvivalentu rozdílu objemu mezi systémy. Pro automatizaci byla využita funkce ACTO v LabSolutions.

Použitá instrumentace

• Integrovaný LC systém Shimadzu i-Series (Nexera-i MT) s možností volby nízkotlakého nebo vysokotlakého gradientu
• Pumpy a měřiče průtoku, statické mixéry, autosampler
• Kolony Shim-pack XR-ODS II a Shim-pack VP-ODS
• Detektor diodový array UV /VIS
• LabSolutions s modulem ACTO pro automatické nastavení gradient start time

Hlavní výsledky a diskuse

Experimenty prokázaly, že rozdíl 650 µl objemu vedl k posunům retenčních časů až o několik desetin minuty u alkylfenonů a o více než 1 % u UV absorbentů. Přidání izokratického času odpovídajícího rozdílu objemu obnovilo prakticky identické chromatogramy. Funkce ACTO umožnila zadat hodnotu objemového rozdílu přímo do metody, a tím automaticky upravit počáteční zdržení gradientu bez zásahu do původního časového programu.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlý přenos validovaných metod mezi různými HPLC systémy bez nutnosti rozsáhlé revalidace.
• Zachování regulační shody analytických metod ve farmacii a potravinářství.
• Zkrácení doby potřebné k optimalizaci separace při změně přístroje či výrobce.
• Možnost sjednocení výsledků napříč laboratořemi a pobočkami.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření inteligentních softwarových funkcí pro adaptivní řízení gradientu a integrované diagnostiky stavu HPLC systému. Dalším krokem může být využití strojového učení pro predikci optimální korekce při přenosu metod mezi ultrarychlými systémy UHPLC různých výrobců. Rovněž lze předpokládat větší adopci cloudových řešení pro sdílení a automatickou kalibraci metod mezi laboratořemi.

Závěr

Korekce gradient delay úpravou počátečního izokratického času je jednoduché a účinné řešení pro přenos HPLC metod mezi přístroji s různým objemem hydraulického okruhu. Implementace funkce ACTO v LabSolutions umožňuje automatizovat tento proces, zkracuje čas potřebný k přenosu a zlepšuje reprodukovatelnost výsledků.

Reference

• United States Pharmacopeia (USP): doporučení pro úpravu dwell volume a počátečního zdržení gradientů.