Improving Laboratory Productivity by Preventing UHPLC and LC/MS System Downtime

Význam tématu

Rychlá kapalinová chromatografie (UHPLC) a LC/MS systémy nabízejí vysokou propustnost a citlivost analýz, ale neplánované odstávky způsobené zanesením kolon nebo kontaminací výrazně snižují laboratorní produktivitu. Efektivní ochrana analytických kolonek a správná příprava vzorků jsou klíčové pro minimalizaci rizika výpadků a prodloužení životnosti přístrojů.

Cíle a přehled studie / článku

Studie se zaměřuje na praktické nástroje pro predikci výměny kolony a prevenci odstávek v UHPLC a LC/MS systémech. Hlavní body:

• hodnocení životnosti analytických kolonek s použitím Agilent Poroshell 120 Fast Guard a ZORBAX Fast Guards
• analýza přínosu filtrace vzorků pro ochranu kolon
• vliv čištění zdroje LC/MS na kvalitu a citlivost dat

Použitá metodika a instrumentace

• Kapalinové chromatografy: Agilent 1290 Infinity (ULC) a 1200 Rapid Resolution LC
• Detekce: UV (254 nm) a ESI+ s MRM na Agilent 6430 Triple Quadrupole LC/MS
• Analytické kolony: Poroshell 120 EC-C18 (2,1×100 mm, 2,7 µm), ZORBAX RRHD Eclipse Plus C18 (2,1×100 mm, 1,8 µm)
• Ochranné kolony: Poroshell 120 Fast Guard (2,1×5 mm, 2,7 µm), ZORBAX Eclipse Plus C18 Fast Guard (2,1×5 mm, 1,8 µm)
• Podmínky: gradientní eluce s formic acid/methanol nebo acetonitrilem, teplota 23–50 °C, průtok 0,5–1,0 mL/min
• Příprava vzorků: filtrace 0,45 µm (Agilent Captiva Premium), liquid–liquid extraction, solid-phase extraction, precipitace proteinů

Hlavní výsledky a diskuse

Výsledky zátěžových testů ukazují:

• Fast Guards u Poroshell 120 zachovávají výkon přes 1000 injekcí při ~900 bar bez nárůstu tlaku či degradace vrcholů
• Guard kolony z 1,8 µm částic odolávají až 1200 bar
• Pravidelná výměna ochranných kolonek obnovuje původní chromatografický výkon
• Filtrace vzorků nylonovým filtrem 0,45 µm prodlužuje životnost kolony 4–5× díky odstranění mikročástic
• Čištění zdroje LC/MS a aplikace LLE/SPE nebo precipitace proteinů zajišťují stabilní citlivost a minimalizují dobu odstávek

Přínosy a praktické využití metody

• Snížení provozních nákladů díky delší životnosti analytických kolonek
• Minimalizace neplánovaných odstávek a zvýšení laboratorní propustnosti
• Jednoduchá výměna ochranných kolonek umožňuje preventivní údržbu
• Kvalitnější příprava vzorků zajišťuje spolehlivá data a stabilní tlakové profily

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekávané směry rozvoje:

• vyspělejší materiály pro guard kolony s vyšší mechanickou odolností
• integrované senzory pro monitorování zanesení fritů a ochranných kolonek
• automatizované systémy výměny a čištění kolonek v LC/MS sestavách
• rozšíření aplikací v biopharma, potravinářství a environmentální analytice

Závěr

Implementace ochranných kolonek a důkladná příprava vzorků významně prodlužuje životnost UHPLC a LC/MS systémů, zvyšuje laboratorní produktivitu a snižuje provozní náklady. Preemptivní výměna kolonek a údržba zdroje LC/MS jsou klíčové pro dlouhodobě stabilní výkon.

Reference

1. Gonzalez C., Usher K., Brooks A., Majors R. Determination of Sulfonamides in Milk Using Solid-Phase Extraction and Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry. Agilent Publication 5990-3713EN. March 2009.
2. Agilent. Brochure: Agilent Poroshell 120 Columns for HPLC and UHPLC. Publication 5990-5951EN. October 2012.
3. Agilent. Brochure: ZORBAX and Poroshell Families. Publication 5990-8795EN. February 2013.
4. Zhao L. Syringe Filter Filtration Efficiency and Impact on LC Column Life. Agilent Publication 5991-1309EN. November 2012.
5. Mack A. Optimizing Performance of an Agilent ZORBAX RRHD Eclipse Plus C18 Column by Enhancing an Agilent 1290 Infinity LC System for Ultra Low Dispersion. Agilent Publication 5990-9502EN. April 2012.