HPLC Method Development: from Beginner to Expert Part 2
Prezentace | 2024 | Agilent TechnologiesInstrumentace
Liquidní chromatografie HPLC je základní analytickou technikou pro separaci a kvantifikaci organických sloučenin v mnoha odvětvích chemie. Optimalizace metod usnadňuje dosažení spolehlivých a reprodukovatelných výsledků s vysokým rozlišením během minimálního času a s omezenou spotřebou eluční fáze. Efektivní vývoj metod zrychluje kvalifikaci farmaceutických látek, kontrolu kvality potravin, environmentální analýzy i forenzní vědy.
Tento přehled navazuje na první část a podrobně se věnuje klíčovým parametrům rozlišení, volbě isokratického či gradientního režimu, strategii scouting gradientu, optimalizaci gradientu a přenosu metod mezi různými kolonkami a HPLC systémy. Autorka poskytuje praktické rady od začátečníka k expertovi v oblasti vývoje HPLC metod.
Rozbor rovnice rozlišení Rs ukázal, že nejvyšší vliv na separaci má selektivita (α), zatímco účinnost kolony (N) a retenční faktor (k) lze regulovat změnou velikosti částic, délky kolony nebo chemických složek mobilní fáze. Scouting gradienty v rozsahu 5–95 % organického modifikátoru umožňují rychlé určení optimálního rozmezí a následné zkrácení doby analýzy bez ztráty rozlišení. Demonstrace na karbamátových insekticidech a metabolitech paracetamolu ilustrovala úsporu až 50 % času. Kriticky je třeba udržet konstantní strmost gradientu při přechodu na odlišné dimenze kolony podle vztahu b = ∆Φ·Vm/(tG·F). Přenos metod mezi systémy vyžaduje kompenzaci rozdílů v objemu zpoždění, extracolumn volume a nastavení teploty či průtokové cely detektoru.
Vývoj UHPLC a ultratenkých částic povede k dalšímu zkracování analýz a zvýšení účinnosti separace. Kombinace s pokročilou detekcí (MS/MS, HRMS) otevírá nové možnosti při analýze složitých směsí v nízkých koncentracích. Automatizace scouting gradientů a využití umělé inteligence pro optimalizaci podmínek dále urychlí vývoj a přenositelnost metod. Rozvoj speciálních selektivních fází (pentafluorofenylové, cyklodextrinové) umožní řešení náročných analytických úloh.
Článek shrnuje klíčové principy a praktické postupy při vývoji HPLC metod, od základních termínů po pokročilé strategie scouting a optimalizaci gradientu, včetně doporučení pro přenos mezi kolonkami a systémy. Důsledné uplatnění těchto principů umožní laboratořím zavádět efektivní a robustní metody v široké škále aplikací.
Ulrich L. Snyder, Joseph J. Kirkland, John W. Dolan. Introduction to Modern Liquid Chromatography, 3rd Ed., John Wiley & Sons, 2010.
Anne E. Mack, James R. Evans, William J. Long. Fast Analysis of Illicit Drug Residues on Currency using Agilent Poroshell 120, LCGC North America, Vol. 31, No. 1, 2013.
Agilent Technologies. Agilent Zorbax Family of Columns, Application Note 5994-2212EN.
Agilent Technologies. InfinityLab Poroshell 120 Column Poster, Document 5991-9013EN.
HPLC
ZaměřeníVýrobceAgilent Technologies
Souhrn
Význam tématu
Liquidní chromatografie HPLC je základní analytickou technikou pro separaci a kvantifikaci organických sloučenin v mnoha odvětvích chemie. Optimalizace metod usnadňuje dosažení spolehlivých a reprodukovatelných výsledků s vysokým rozlišením během minimálního času a s omezenou spotřebou eluční fáze. Efektivní vývoj metod zrychluje kvalifikaci farmaceutických látek, kontrolu kvality potravin, environmentální analýzy i forenzní vědy.
Cíle a přehled studie / článku
Tento přehled navazuje na první část a podrobně se věnuje klíčovým parametrům rozlišení, volbě isokratického či gradientního režimu, strategii scouting gradientu, optimalizaci gradientu a přenosu metod mezi různými kolonkami a HPLC systémy. Autorka poskytuje praktické rady od začátečníka k expertovi v oblasti vývoje HPLC metod.
Použitá metodika a instrumentace
- Reverzní fázová HPLC na Agilent systémech vybavená DAD/UV detektorem a často v kombinaci s LC/MS.
- Kolonky InfinityLab Poroshell 120 (C18, C8, CS-C18, HPH-C18 aj.) s částicemi 1,9–4 µm a různými chemickými modifikacemi.
- Mobilní fáze: vodné roztoky s přídavkem kyseliny formiové či amoniakálních pufrů a organická fáze acetonitril nebo methanol.
- Gradientní i isokratické eluce s optimalizovanými parametry (∆% organické složky, gradientní čas, průtok).
- Parametry přenosu metod: objem zpoždění (dwell volume), extracolumn volume, teplota, objem průtokové cely detektoru a frekvence sběru dat.
Hlavní výsledky a diskuse
Rozbor rovnice rozlišení Rs ukázal, že nejvyšší vliv na separaci má selektivita (α), zatímco účinnost kolony (N) a retenční faktor (k) lze regulovat změnou velikosti částic, délky kolony nebo chemických složek mobilní fáze. Scouting gradienty v rozsahu 5–95 % organického modifikátoru umožňují rychlé určení optimálního rozmezí a následné zkrácení doby analýzy bez ztráty rozlišení. Demonstrace na karbamátových insekticidech a metabolitech paracetamolu ilustrovala úsporu až 50 % času. Kriticky je třeba udržet konstantní strmost gradientu při přechodu na odlišné dimenze kolony podle vztahu b = ∆Φ·Vm/(tG·F). Přenos metod mezi systémy vyžaduje kompenzaci rozdílů v objemu zpoždění, extracolumn volume a nastavení teploty či průtokové cely detektoru.
Přínosy a praktické využití metody
- Rychlý vývoj robustních HPLC metod s optimalizovaným poměrem času a rozlišení.
- Jednoduchý přenos metod mezi různými systémy a kolonkami díky vzorcům pro úpravu gradientu.
- Výběr selektivní chemie kolon pro zlepšení rozlišení izomerů nebo polárních látek.
- Uplatnění v QA/QC laboratořích, farmaceutickém výzkumu, environmentálním monitoringu a forenzní analýze.
Budoucí trendy a možnosti využití
Vývoj UHPLC a ultratenkých částic povede k dalšímu zkracování analýz a zvýšení účinnosti separace. Kombinace s pokročilou detekcí (MS/MS, HRMS) otevírá nové možnosti při analýze složitých směsí v nízkých koncentracích. Automatizace scouting gradientů a využití umělé inteligence pro optimalizaci podmínek dále urychlí vývoj a přenositelnost metod. Rozvoj speciálních selektivních fází (pentafluorofenylové, cyklodextrinové) umožní řešení náročných analytických úloh.
Závěr
Článek shrnuje klíčové principy a praktické postupy při vývoji HPLC metod, od základních termínů po pokročilé strategie scouting a optimalizaci gradientu, včetně doporučení pro přenos mezi kolonkami a systémy. Důsledné uplatnění těchto principů umožní laboratořím zavádět efektivní a robustní metody v široké škále aplikací.
Reference
Ulrich L. Snyder, Joseph J. Kirkland, John W. Dolan. Introduction to Modern Liquid Chromatography, 3rd Ed., John Wiley & Sons, 2010.
Anne E. Mack, James R. Evans, William J. Long. Fast Analysis of Illicit Drug Residues on Currency using Agilent Poroshell 120, LCGC North America, Vol. 31, No. 1, 2013.
Agilent Technologies. Agilent Zorbax Family of Columns, Application Note 5994-2212EN.
Agilent Technologies. InfinityLab Poroshell 120 Column Poster, Document 5991-9013EN.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Method Development 101: From column selection to the first injection
2024|Agilent Technologies|Prezentace
Method Development 101: From Beginner to Expert Part 1 From column selection to the first injection Melissa Goodlad, Ph.D. CSD Applications Engineer February 20, 2024 1 February 20, 2024 Method Development 101: From Beginner to Expert Part 1 DE37771081 Method…
Klíčová slova
selection, selectionterminology, terminologyphase, phasecolumn, columnmobile, mobileparticle, particlemau, maukey, keyselectivity, selectivityefficiency, efficiencyporous, porousmethod, methodscouting, scoutingretention, retentionsize
Gradient Design and Development
2020|Agilent Technologies|Prezentace
Gradient Design and Development Paul Altiero Applications Chemist, Agilent 12 March 2020 1 For Research Use Only. Not for use in diagnostic procedures. DE5919560185 Gradient Design and Development Introduction: What and Why 2 System Configuration: Measure Delay Volume For Research…
Klíčová slova
gradient, gradientscouting, scoutingmin, minvolume, volumedwell, dwellgradients, gradientstransferring, transferringconstant, constantcolumn, columnresolution, resolutionwhy, whywhat, whatincreasing, increasingdesign, design𝑡𝑛𝑒𝑤
Getting Off to a Good Start - Isocratic method development
2020|Agilent Technologies|Prezentace
Getting Off to a Good Start Isocratic method development Paul Altiero Applications Chemist, CSD February 13, 2020 1 February 13. 2020 Getting Off to a Good Start For Research Use Only. Not for use in diagnostic procedures. DE322025463 Isocratic Method…
Klíčová slova
getting, gettingporoshell, poroshellstart, startoff, offgood, goodinfinitylab, infinitylabbonded, bondedscouting, scoutingwhat, whatcolumn, columnmau, mauisocratic, isocraticselectivity, selectivityimpacts, impactsphase
Resolution: Too Much, Too Little or Just Right
2019|Agilent Technologies|Prezentace
Resolution: Too Much, Too Little or Just Right Jean Lane Applications Engineer: LC Columns and Consumables Technical Support January 15, 2019 1 January 14, 2019 For Research Use Only. Not for use in diagnostic procedures. Topics for Discussion: Resolution &…
Klíčová slova
poroshell, poroshellresolution, resolutioninfinitylab, infinitylabvolume, volumeselectivity, selectivitygradient, gradientcolumn, columnimportance, importancechiral, chiralequation, equationsteepness, steepnesstubing, tubingmobile, mobileparameters, parametersdispersion