Dual-Reactor Sampling with Agilent InfinityLab Online LC Solutions

Význam tématu

Online monitorování chemických a biochemických reakcí představuje klíčový nástroj pro rychlé optimalizace procesů, zvýšení reprodukovatelnosti a úsporu času při vývoji léčiv či bioproduktů. Seamless integrace vzorkovače s chromatografickou analýzou umožňuje sledovat přeměny reagujících látek v reálném čase a minimalizovat lidské zásahy i riziko kontaminace.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem této aplikace bylo demonstrovat použití modulární jednotky Agilent 1290 Infinity Flexible Cube jako plně integrovaného vzorkovače pro online LC řešení Agilent InfinityLab. Studie detailně popisuje kontinuální odběr vzorků ze dvou paralelně běžících reaktorů s hydrolýzou kyseliny acetylsalicylové při dvou odlišných pH hodnotách (9,0 a 10,0), následné ředění a automatickou chromatografickou analýzu.

Použitá metodika

Experiment sestával z následujících kroků:

• Reakční směs: 50 mg kyseliny acetylsalicylové v 5 mL EtOH přidáno do 45 mL glycinového pufru (pH 10,0 v reaktoru 1, pH 9,0 v reaktoru 2) při 25 °C.
• Odběr a ředění: Vzorky o objemu 500 μL byly automaticky odebírány do hlubokoplášťové destičky a ředěny ředicím faktorem 10 vodou.
• Chromatografie: Isokratická separace na C18 kolóně (Poroshell 120 EC-C18, 3,0 × 30 mm, 1,9 μm) s mobilní fází voda/ACN (35 % ACN), průtok 1,0 mL/min, teplota 45 °C, detekce DAD při 230 nm.
• Plán odběru: 21 odběrů v 30minutových intervalech ze střídajících se reaktorů, každý odběr následován proplachem.

Použitá instrumentace

• Agilent 1290 Infinity Flexible Cube se dvěma výběrovými ventily a pístovým čerpadlem
• Agilent 1260 Infinity II Online Sample Manager s externím ventilem
• Agilent 1290 Infinity II High-Speed Pump
• Agilent 1290 Infinity II Multicolumn Thermostat
• Agilent 1290 Infinity II Diode Array Detector (InfinityLab Max-Light Cartridge Cell, 10 mm)
• Kolona Agilent InfinityLab Poroshell 120 EC-C18, 3,0 × 30 mm, 1,9 μm
• Software Agilent OpenLab CDS (verze 2.6+), Agilent Online LC Monitoring Software (verze 1.1+)

Hlavní výsledky a diskuse

Sledování průběhu hydrolýzy kyseliny acetylsalicylové odhalilo:

• Reaktor 1 (pH 10,0): dosažení 50 % konverze již po cca 70 minutách.
• Reaktor 2 (pH 9,0): po 10 hodinách nedošlo ke 50 % konverzi, reakce probíhala výrazně pomaleji.
• Rychlá chromatografická separace ukázala retenční časy 0,259 min pro acetylsalicylát a 0,310 min pro salicylát.

Trendové grafy poskytly kontinuální přehled o změnách složení směsi v reálném čase a prokázaly spolehlivost integrovaného odběru i proplachu.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí:

• Plně automatizované a programovatelné odběry z více reaktorů.
• Minimalizaci carry-over díky integrovanému proplachu třemi rozpouštědly.
• Jednotnou kontrolu vzorkování i chromatografie v prostředí OpenLab CDS.
• Rychlé vyhodnocení reakcí bez nutnosti manuálního zásahu.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj může zahrnovat:

• Rozšíření počtu paralelních odběrů a ventilových konfigurací pro komplexní sady reakcí.
• Integraci s online spektroskopií či hmotnostní spektrometrií pro hlubší charakterizaci reakcí.
• Implementaci pokročilé algoritmické správy odběrů založené na adaptivní kinetické analýze.

Závěr

Agilent 1290 Infinity Flexible Cube v kombinaci s InfinityLab Online LC představuje robustní řešení pro kontinuální sledování chemických procesů. Díky jednotnému softwarovému prostředí, flexibilnímu vzorkovači a efektivní chromatografii dokáže výrazně zrychlit vývoj a optimalizaci reakcí.

Reference

1. Naegele E.; Herschbach H. Delivery of Reactants from a Batch Reactor Using the Agilent InfinityLab Online LC Solutions. Agilent Technologies Technical Overview, 5994-5658EN, 2023.
2. Naegele E.; Kutscher D. Online Reaction Monitoring by the Agilent InfinityLab Online LC Solutions. Agilent Technologies Application Note, 5994-3528EN, 2021.