Automated Gradient Optimization based on AI Algorithm for LC Method Development
Technické články | 2023 | ShimadzuInstrumentace
Liquidní chromatografie s gradientním elucí je zásadní nástroj pro separaci komplexních směsí biologicky aktivních látek. Optimalizace gradientu je obvykle náročný proces vyžadující opakované spouštění analýz a odbornou interpretaci, což zvyšuje časovou i pracovnou náročnost metodického vývoje.
Článek představuje případovou studii použití softwaru LabSolutions MD vybaveného AI algoritmem pro automatickou optimalizaci gradientních podmínek. Hlavní cíl spočívá v demonstrování automatizovaného nastavení gradientu pro simultánní analýzu 15 funkčních sloučenin (katechiny, theaflaviny a kyselina galová) bez nutnosti průběžného zásahu uživatele.
Pro experimenty byl použit systém Nexera X3 se sekvenčním podáváním mobile fáze A (0,2 % fosforečná kyselina ve vodě) a B (acetonitril), kolona Shim-pack GISS C18 (100 × 3,0 mm, 1,9 µm), teplota 55 °C, průtok 0,6 mL/min a objem injekce 5 µL. Detekce probíhala v rozsahu 240–280 nm. LabSolutions MD provádí počáteční nastavení pěti verzí lineárních gradientů (6–14 min), stanoví kritéria rozlišení (min. Rs = 1,5) a následně iteruje mezi měřením a automatickou úpravou profilu gradientu na základě AI algoritmu.
Po úvodní analýze byly rozlišení mezi páry špiček C4/C5 a T3/T4 nedostatečná (Rs < 0,8). Algoritmus provedl čtyři korekční cykly, postupně upravil gradientní profily a nakonec dosáhl požadovaného rozlišení Rs > 1,5, dokonce až Rs > 2,9. Klíčovým krokem bylo zařazení isokratické fáze po 9 minutách, která umožnila separaci problematických párů špiček bez ručního zásahu.
Automatizovaná AI optimalizace gradientu v LabSolutions MD významně zjednodušuje a urychluje vývoj chromatografických metod tím, že eliminuje potřebu kontinuálního expertního zásahu. Výsledkem jsou rychlejší, reprodukovatelné a konzistentní analytické postupy.
Žádné dostupné bibliografické odkazy.
HPLC
ZaměřeníVýrobceShimadzu
Souhrn
Význam tématu
Liquidní chromatografie s gradientním elucí je zásadní nástroj pro separaci komplexních směsí biologicky aktivních látek. Optimalizace gradientu je obvykle náročný proces vyžadující opakované spouštění analýz a odbornou interpretaci, což zvyšuje časovou i pracovnou náročnost metodického vývoje.
Cíle a přehled studie / článku
Článek představuje případovou studii použití softwaru LabSolutions MD vybaveného AI algoritmem pro automatickou optimalizaci gradientních podmínek. Hlavní cíl spočívá v demonstrování automatizovaného nastavení gradientu pro simultánní analýzu 15 funkčních sloučenin (katechiny, theaflaviny a kyselina galová) bez nutnosti průběžného zásahu uživatele.
Použitá metodika a instrumentace
Pro experimenty byl použit systém Nexera X3 se sekvenčním podáváním mobile fáze A (0,2 % fosforečná kyselina ve vodě) a B (acetonitril), kolona Shim-pack GISS C18 (100 × 3,0 mm, 1,9 µm), teplota 55 °C, průtok 0,6 mL/min a objem injekce 5 µL. Detekce probíhala v rozsahu 240–280 nm. LabSolutions MD provádí počáteční nastavení pěti verzí lineárních gradientů (6–14 min), stanoví kritéria rozlišení (min. Rs = 1,5) a následně iteruje mezi měřením a automatickou úpravou profilu gradientu na základě AI algoritmu.
Hlavní výsledky a diskuse
Po úvodní analýze byly rozlišení mezi páry špiček C4/C5 a T3/T4 nedostatečná (Rs < 0,8). Algoritmus provedl čtyři korekční cykly, postupně upravil gradientní profily a nakonec dosáhl požadovaného rozlišení Rs > 1,5, dokonce až Rs > 2,9. Klíčovým krokem bylo zařazení isokratické fáze po 9 minutách, která umožnila separaci problematických párů špiček bez ručního zásahu.
Přínosy a praktické využití metody
- Zrychlení vývoje metodí zaměňující opakovanou ruční optimalizaci za automatickou iteraci.
- Snížení závislosti na expertních znalostech – i méně zkušení analytici mohou získat optimální separaci.
- Zvýšení konzistence a reprodukovatelnosti výsledků eliminací subjektivních rozhodnutí operátora.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Využití pokročilého strojového učení pro predikci optimálních gradientů na základě rozsáhlých datových množin.
- Online optimalizace v reálném čase v rámci procesní analytické technologie (PAT) pro průmyslové výrobní linky.
- Rozšíření automatizace na jiné režimy chromatografie (HILIC, iontová chromatografie) a kombinace s hmotnostní spektrometrií.
- Vývoj ekologicky šetrných gradientů a minimalizace spotřeby organických rozpouštědel (green chromatografie).
Závěr
Automatizovaná AI optimalizace gradientu v LabSolutions MD významně zjednodušuje a urychluje vývoj chromatografických metod tím, že eliminuje potřebu kontinuálního expertního zásahu. Výsledkem jsou rychlejší, reprodukovatelné a konzistentní analytické postupy.
Reference
Žádné dostupné bibliografické odkazy.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Automatic Optimization of Gradient Conditions by AI Algorithm
2024|Shimadzu|Aplikace
Software for Efficient Method Development “LabSolutions™ MD” Application News Automatic Optimization of Gradient Conditions by AI Algorithm -Application to LC Method Development for Simultaneous Analysis of Functional Components in FoodsShinichi Fujisaki User Benefits The AI algorithm of LabSolutions MD…
Klíčová slova
tea, teagallate, gallategradient, gradientconditions, conditionsgreen, greenresolution, resolutionblack, blackleaf, leafcorrection, correctionepigallocatechin, epigallocatechinoptimization, optimizationtheaflavins, theaflavinsautomatic, automaticalgorithm, algorithmleaves
Automation and Efficiency Improvement Solutions (HPLC and LC-MS)
2025|Shimadzu|Brožury a specifikace
C190-E340 Automation and Efficiency Improvement Solutions (HPLC and LC-MS) HPLC/LC-MS Analysis Workflow Just as robots equipped with AI functionality are offering major changes to our lives, continuous advancements in Shimadzu HPLC, LC-MS, data analysis software, and pretreatment systems are significantly…
Klíčová slova
flp, flpconditions, conditionspreparative, preparativegradient, gradientautomatic, automaticoptimization, optimizationresolution, resolutionlabsolutions, labsolutionsmobile, mobilemin, minnexera, nexeraanalysis, analysisanalytical, analyticalautomatically, automaticallydissolution
Automatic Optimization of Gradient Conditions Using AI Algorithm for LC Method Development with Functional Foods
2025|Shimadzu|Postery
Automatic Optimization of Gradient Conditions Using AI Algorithm for LC Method Development with Functional Foods ○Y. Watabe1,2, T. Tanigawa1, S. Fujisaki2, H. Terada2 1Kyoto University, Kyoto, Japan; 2Shimadzu Corporation, Kyoto, Japan AU 2.0 - 1. Introduction In the LC method…
Klíčová slova
resolution, resolutioncorrection, correctiongradient, gradientconditions, conditionsinitial, initialoptimization:linear, optimization:linearprifile, prifiletealeaf, tealeaftea, teaoptimized, optimizedtheaflavins, theaflavinsalgorithm, algorithmfunctional, functionalcondition, conditioncriteria
Effortless Method Development with LabSolutions MD
2023|Shimadzu|Brožury a specifikace
C190-E308 Solution for Efficient Method Development Effortless Method Development with LabSolutions MD —Automatic Optimization of Gradient Conditions with AI Algorithm— Automatic Optimization of Gradient Conditions Automatic Screening of Mobile Phases and Columns Gradient conditions that satisfy criteria are automatically explored…
Klíčová slova
mobile, mobileswitching, switchingpump, pumpvalve, valveoptimization, optimizationlabsolutions, labsolutionsautomatic, automaticphase, phasegradient, gradienteffortless, effortlesscolumn, columninstalled, installedphases, phasesdevelopment, developmentconditions