SOFT: The Development of a Virtual Liquid Chromatography Method Development Tool

Význam tématu

Vývoj a optimalizace kapalinové chromatografie představují v moderní analytické laboratoři značnou zátěž z hlediska času, spotřeby materiálu a vytížení přístrojů. Virtualizovaný nástroj pro návrh LC metod umožňuje snížit potřebu reálných experimentů, zkrátit dobu vývoje a omezit spotřebu vzorků a rozpouštědel.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo vytvořit a validovat bezplatný softwarový modeler LC metod, postavený na rozsáhlé databázi drog a jejich metabolitů (DoA library). Projekt zahrnoval tři hlavní fáze verifikace: ověření stability dat mezi šaržemi, testování různých provozních podmínek a reálné uživatelské nasazení nástroje.

Použitá metodika a instrumentace

Data byla získána na kolonkách Raptor Biphenyl 2.7 µm (50×2.1 mm, 50×3.0 mm) i testově na Biphenyl 100×3.0 mm a Raptor C18 2.7 µm. Pro kalibraci byly vybrány tzv. „meld compounds“ – devět sloučenin pokrývajících chromatografický rozsah. Retenční časy byly zaznamenány při třech různých gradientních programech a několika teplotách (30–60 °C). Konečná databáze obsahovala 50 standardních a cca 180 doplňkových DoA látek.

Hlavní výsledky a diskuse

1. Lot check test ukázal, že mezi třemi šaržemi kolonek bylo možné dosáhnout shody retenčních časů v intervalu ±15 s u více než 98 % sledovaných sloučenin.
2. Při změnách velikosti kolony, průtoku, teploty a sklonu gradientu modeler zachoval přesnost předpovědí retenčních časů lepší než 11 s od experimentů.
3. Ve fázi uživatelského testování, zahrnující C18 i Biphenyl, multi-step gradienty a různé teploty, nástroj opakovaně potvrdil vysokou shodu s reálnými daty a dokázal například zlepšit rozlišení methamfetaminu a fenterminu.

Přínosy a praktické využití metody

• Zrychlení návrhu LC metod bez nutnosti dlouhých laborantních měření.
• Optimalizace kritických párů sloučenin při minimální spotřebě vzorku a rozpouštědel.
• Jednoduché použití pro začátečníky i experty, vhodné pro QA/QC i výzkumné laboratoře.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření databáze o další analytické cíle a proměnné (např. jiné organické modifikátory, iontově párové činidla).
• Integrace umělé inteligence pro automatické doporučení metodických parametrů.
• Adaptace pro ultra-vysokotlakou chromatografii (UHPLC) a multidimenzionální separace.
• Online propojení s laboratorními informačními systémy (LIMS) pro bezproblémovou správu metod.

Závěr

Virtuální LC modeler pro vývoj metod založený na DoA knihovně prokázal svou robustnost a schopnost předpovídat retenční časy v širokém rozsahu podmínek s velmi vysokou přesností. Nástroj šetří čas i materiál a nabízí potenciál pro další rozvoj v oblasti chromatografické automatizace.

Reference

• Uricha M., Yorka J., Garrett J., Nelson C., Yosca T., Steimling J. The Development of a Virtual Liquid Chromatography Method Development Tool. Restek; Analytical Innovations Inc.