Automation in preparative chromatography

Význam tématu

Preparativní chromatografie slouží k výrobě požadovaných množství čistých látek s vysokou výtěžností a je klíčová v chemickém a farmaceutickém průmyslu. Automatizace této metody zvyšuje propustnost, snižuje chyby způsobené manuální obsluhou a umožňuje kontinuální provoz.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem práce je porovnat dva přístupy k automatizaci vzorkování a frakcionace v preparativní chromatografii – klasický autosampler AS 6.1L s frakčním kolektorem a liquid handler LH 2.1 – a poskytnout doporučení pro výběr optimální konfigurace podle typu aplikace.

Použitá metodika a instrumentace

Popis instrumentů a jejich použití:

• Preparativní autosampler AS 6.1L – čerpadlem řízené převzorkování až do 10 ml, možnost chlazení, biokompatibilní provedení, integrováno v AZURA systému.
• Liquid Handler LH 2.1 – kombinace injektoru a frakčního kolektoru s kapacitou až 60 ml, sandwich injekce, vysoká propustnost, flexibilní použití vlastních racků.
• Frakční kolektory FC 6.1 a LABOCOL Vario 4000 – pro malé až střední dávky, možnost chodu v chladném prostředí, široký výběr racků a tubusů.
• Software – ClarityChrom, PurityChrom 5/6, OpenLab, Chromeleon, Mobile Control.

Hlavní výsledky a diskuse

• Preparativní autosampler AS 6.1L je vhodný pro drobné až střední škálové aplikace do miligramů, minimální ztráty vzorku (60 µl), jednoduché ovládání.
• Liquid Handler LH 2.1 umožňuje širší rozsah injekcí (až 60 ml), podporuje sandwich injekci bez ztráty vzorku, vysokou propustnost (až tisíce vzorků/frakcí).
• Frakční kolektory nabízejí různé kapacity a flexibilitu pro sběr frakcí, přičemž LH 2.1 kombinuje sběr a opětovné vkládání frakcí.
• Softwarová podpora zajišťuje snadnou integraci a kontrolu metod.

Přínosy a praktické využití metody

• Zvýšení throughputu díky automatizaci vzorkování a sběru frakcí.
• Snížení manuální práce a rizika chyb operátora.
• Možnost kontinuálního provozu a optimalizace purifikace pro malé i velké objemy.
• Flexibilita nasazení v biotechnologii, farmaceutickém výzkumu i průmyslové analytice.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace pokročilých detekčních metod a umělé inteligence pro automatické rozhodování o sběru frakcí.
• Modularita a škálovatelnost systémů pro různé aplikační scénáře.
• Rozvoj biokompatibilních a environmentálně šetrných materiálů pro vzorkování a frakcionaci.
• Využití IoT a cloudových řešení pro centrální monitorování a analýzu dat v reálném čase.

Závěr

Automatizace preparativní chromatografie snižuje náklady, zvyšuje efektivitu a spolehlivost purifikace. Volba mezi AS 6.1L a LH 2.1 závisí na požadovaném objemu vzorku, throughputu a potřebě frakcionace. Pro malé až střední dávky je vhodný AS 6.1L s FC 6.1 nebo LABOCOL Vario 4000, pro vysokou propustnost a velké objemy LH 2.1.

Reference

1. Krop U., Slaby P., Rünger S., Greco G. Automation in preparative chromatography – discover the device best suited for your application. KNAUER Wissenschaftliche Geräte GmbH; 2024.