Efficient Method Development Using Single Quadrupole Mass Spectrometer - Automatic Detection of Co-eluted Peak

Význam tématu

Vývoj chromatografické metody vyžaduje optimalizaci podmínek separace řady chemických sloučenin tak, aby byly vzájemně dobře rozlišitelné.
Tradiční sledování píků pomocí UV detektoru může selhávat při koeluci nebo při přítomnosti příbuzných nečistot.
Přidání hmotnostního detektoru umožňuje přesnější identifikaci a sledování analytů na základě m/z a podporuje rychlejší a spolehlivější návrh metody.

Cíle a přehled článku

Článek prezentuje využití kombinace hmotnostního spektrometru LCMS-2050 a software LabSolutions MD k automatizaci vývoje LC metod.
Cílem je demonstrovat automatické vyhledávání provozovatelných oblastí metod (MODR) a detekci koelutujících píků s minimálním uživatelským zásahem.

Použitá metodika a instrumentace

Pro simultánní analýzu šesti malých farmaceutik byla použita následující výbava a podmínky:

• Kapalinový chromatograf: Nexera X3 Method Scouting System
• Hmotnostní spektrometr: LCMS-2050 single quadrupole (ESI/APCI, pozitivní i negativní režim, m/z 150–400)
• Kolona: Shim-pack Scepter C18-120 (100 mm × 3,0 mm, 1,9 μm)
• Mobilní fáze: A – 0,15 % kyselina mravenčí ve vodě; B – směs acetonitril/methanol (poměry od 0 % do 100 % B po 10 %)
• Teplota kolony: 30, 35 a 40 °C
• Průtok: 0,7 mL/min; injekce: 0,5 µL (80 mg/L)
• Detekce UV: 254 nm (SPD-M40)
• Software: LabSolutions MD pro sledování píků a vizualizaci design space

Hlavní výsledky a diskuse

LabSolutions MD díky datům z LCMS-2050 lokalizuje a barevně zvýrazní koelutující píky (např. Quinidine/Lidokain, Dibukain/Amitriptylin) na chromatogramech při různém složení mobilní fáze.
V případě 60 % acetonitrilu se ukázalo, že jeden pí­k obsahuje složky s m/z 344,25 a 278,23, což nasvědčuje koeluci dvou sloučenin.
Software následně zobrazuje návrh provozovatelných oblastí (MODR) v závislosti na teplotě kolony a poměru organické fáze.
Vizualizace rozlišení píků v design space umožňuje rychle najít podmínky, které splňují kritéria rozlišení pro jednotlivé sloučeniny.

Přínosy a praktické využití metody

Automatická detekce koelucí snižuje riziko opomenutí neúplně separovaných analy­tů.
Sledování píků podle m/z zvyšuje robustnost vývoje metody napříč širokým rozsahem proměnných podmínek.
Vizualizace MODR umožňuje snazší rozhodování a minimalizuje závislost na zkušenostech operátora.

Budoucí trendy a možnosti využití

Integrace strojového učení pro predikci optimálních podmínek na základě historických dat.
Rozšíření principu na víceúrovňové či ortogonální chromatografické techniky (např. 2D-LC).
Využití real-time vyhodnocení a automatické úpravy gradientu během běhu metody.

Závěr

Kombinace LCMS-2050 a LabSolutions MD významně zefektivnila vývoj separačních metod díky přesnému sledování píků a automatizované identifikaci koelutujících složek.
Vizualizace provozovatelných oblastí a kritérií rozlišení zrychluje návrh metod a zvyšuje jejich spolehlivost.