The role of universal detection in modern liquid chromatography

Význam tématu

Univerzální detekce v kapalinové chromatografii umožňuje detekci všech složek eluční fáze bez závislosti na specifických chemických vlastnostech analyzovaných molekul. Tento přístup je klíčový pro komplexní profilování vzorků, kde selektivní detektory mohou selhávat, např. při analýze neznámých nečistot nebo biologických materiálů.

Cíle a přehled studie

White paper M. Heidorna z roku 2022 představuje přehled univerzálních detektorů v moderní kapalinové chromatografii, jejich srovnání s detektory selektivními a ukázky aplikací ve více-detektorových sestavách a při kvantifikaci lipidových nanopartiklí.

Použitá metodika a instrumentace

Metody:

• Srovnání detektorů: refrakční index (RID), rozptyl světla po evaporaci (ELSD), nábojem aerosolový detektor (CAD), hmotnostní spektrometrie (MS) a detektor plamenné ionizace (FID).
• Multi-detektorové sestavy: kombinace CAD, UV/VIS a MS pro analýzu nečistot.
• UHPLC-CAD pro separaci a kvantifikaci lipidů ve škále mRNA-LNP: kolona Accucore C30 3,0×100 mm, gradientní eluce se složkami A (0,1 % FA v ACN/Voda 50:50) a B (0,1 % FA v IPA/ACN/Voda 60:30:10), flow 0,9 mL/min, teplota 50 °C, CAD nastavení: Power Function 1,0, evaporátor 35 °C.

Hlavní výsledky a diskuse

Detektory se lišily v citlivosti, linearitě, nákladech a uživatelské náročnosti. CAD poskytuje jednotnou odezvu pro širokou škálu nevolatilních a semivolatilních látek. Multi-detektorové přístupy umožnily spolehlivou kvantifikaci nečistot s potvrzením identity pomocí MS. UHPLC-CAD pak prokázala vysokou reprodukovatelnost a lineární kvadratické kalibrační křivky (r > 0,999) pro DHA, mPEG-DTA-2K, DSPC a cholesterol.

Přínosy a praktické využití metody

Univerzální detekce je vhodná jako doplňková metoda tam, kde selektivní detektory nemohou detekovat všechen materiál nebo kde je vyžadována důvěrnost dat. UHPLC-CAD poskytuje robustní kvantifikaci lipidů v léčivých nanoformulacích a je nezbytná pro QC a vývoj nových dodavatelských procesů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se integrace více-detektorových platforem s pokročilou datovou analýzou a vyšší automatizací. V oblasti nanomedicíny poroste význam univerzálních detektorů při charakterizaci nových lipidových nanopartikel a při splnění regulačních požadavků na komplexní analýzu léčivých systémů.

Závěr

Univerzální detekční techniky v kapalinové chromatografii představují flexibilní a spolehlivý nástroj pro analýzu komplexních vzorků. V kombinaci s UHPLC-CAD je možné dosáhnout vysoké citlivosti, reprodukovatelnosti a širokého rozsahu aplikací, zejména pro charakterizaci lipidových nanoformulací.

Reference

• Timofei S Zatsepin et al. Lipid nanoparticles for targeted siRNA delivery – going from bench to bedside. International Journal of Nanomedicine. 2016; DOI:10.2147/IJN.S106625
• L Schoenmaker et al. mRNA-lipid nanoparticle COVID-19 vaccines: Structure and stability. International Journal of Pharmaceutics. 2021;601:120586. DOI:10.1016/j.ijpharm.2021.120586
• Heidorn M. The role of universal detection in modern liquid chromatography. Thermo Fisher Scientific White Paper. 21 September 2022.