Fast and Easy HPLC Method Development: Application of an Automated Method Scouting System

Význam tématu

Rychlý a spolehlivý vývoj HPLC metod je zásadní pro chromatografickou analýzu komplexních vzorků, zejména v oblasti farmaceutického výzkumu a kontroly kvality. Automatizované scoutingové systémy umožňují efektivní průzkum kombinací kolony, mobilní fáze a dalších parametrů, čímž zkracují dobu vývoje metody a minimalizují manuální práci.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo demonstrovat aplikaci plně automatizovaného workflow pro vývoj metody HPLC („method scouting“) na příkladu současného rozdělení tří antihypertenziv (amlodipin besylát, hydrochlorothiazid, valsartan). Autoři představují kombinovaný systém Thermo Scientific UltiMate 3000 a Chromeleon CDS 7.2, který pomocí custom injection proměnných, inteligentních testů (IRC) a dotazů v CDS automaticky identifikuje optimální chromatografické podmínky.

Použitá metodika a instrumentace

Workflow vychází z předdefinovaných metodických kroků nazvaných eWorkflow:

• Scoutingový experiment s proměnnými parametry (teplota kolony, průtok, typ kolony, složení mobilní fáze, pH)
• Použití custom injection variables k přepínání kolon a mobilních fází bez zásahu operátora
• Intelligent Run Control (IRC) pro automatické vyhodnocení kritérií (počet piků, rozlišení, asymetrie)
• Injection Query pro extrakci nejvhodnějších běhů do virtuální sekvence
• Spektrální knihovna UV spekter pro identifikaci analyzovaných látek

Použitá instrumentace

UltiMate 3000 RS systém s:

• Quaternary Low-Pressure Gradient Pump
• Solvent Rack with Degasser
• Thermostatted Autosampler
• Thermostatted Column Compartment se dvěma 6-pozicovými 7-port ventily
• Solvent Selection Valve a Extension Kit pro až 13 mobilních fází
• Diode Array Detector (SST semi-micro flow cell)
• Chromeleon CDS 7.2 s modulem Automated Method Scouting

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda scoutingem identifikovala nejlepší separaci na kolóně Accucore aQ (2,6 µm, 2,1×100 mm) s 0,1 % kyselinou fosforečnou ve vodě a acetonitrilem. Kritická dvojice piků dosáhla rozlišení nad 18 při celkovém čase analýzy pod 5 minut. IRC testy a dotazy potvrdily, že nejvýhodnější podmínky se opakovaly ve dvou po sobě jdoucích vstupech (pořadové č. 8 a 9), čímž se ověřila opakovatelnost a robustnost metody.

Přínosy a praktické využití metody

Automatizované scoutingové workflow přináší následující výhody:

• Výrazné zkrácení doby vývoje chromatografické metody
• Minimalizace manuálních zásahů a programování oddělených metod
• Snadné a přehledné sledování výsledků v rámci jednoho sekvenčního běhu
• Možnost rychlého rozšíření na další analyty a typy kolon

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj může směřovat k integraci s LIMS a k nasazení softwarových nástrojů založených na strojovém učení pro predikci optimálních podmínek. Rozšíření na multidimenzionální chromatografii či přímé propojení s hmotnostní spektrometrií by dále zefektivnilo vývoj metod pro složité vzorky.

Závěr

Automatizovaný systém pro method scouting s Chromeleon CDS 7.2 a UltiMate 3000 významně zrychluje a zjednodušuje vývoj HPLC metod. Využití custom variables, IRC a dotazů umožňuje bezobslužné testování širokého spektra parametrů a rychlé identifikování optimálních podmínek.

Reference

1. Thermo Fisher Scientific. Automated Method Scouting for HPLC. 2015.
2. Thermo Fisher Scientific. Dionex Chromeleon 7.2 Chromatography Data System. 2012.
3. European Medicines Agency. Copalia HCT EPAR Summary. 2015.
4. European Medicines Agency. Dafiro HCT EPAR summary. 2015.
5. Thermo Fisher Scientific. AppsLab Library. 2015.
6. Thermo Scientific Technical Note 708: Chromeleon CDS 7. 2012.