AUTOMATION AND CHALLENGES IN ONE- AND - DIMENSIONAL LIQUID CHROMATOGRAPHY METHOD DEVELOPMENT: WHAT IS OPTIMAL?
Prezentace | 2025 | University of Amsterdam | MDCWInstrumentace
Automatizace vývoje metod kapalinové chromatografie výrazně zkracuje čas potřebný k optimalizaci separace a zároveň minimalizuje chyby způsobené ručními zásahy. Efektivní optimalizace je klíčová pro analýzu složitých vzorků v průmyslové i akademické praxi.
Studie se zaměřuje na srovnání šesti optimalizačních algoritmů a deseti chromatografických odezvových funkcí (CRF) v rámci automatizovaného vývoje metod. Cílem je zjistit, jak jednotlivé algoritmy zvládají nalézt optimální parametry gradientu pro různé typy vzorků a míry kvality separace.
Bylo testováno šest algoritmů: bayesovská optimalizace, genetický algoritmus, diferenciální evoluce, grid search, náhodné vyhledávání a CMA-ES. Experimenty zahrnovaly jedenáct různých vzorků, čtyřstupňový gradient a deset odlišných CRF kombinujících rozlišení a čas analýzy. Použitá instrumentace spočívala v plně automatizovaném systému kapalinové chromatografie s integrovaným softwarem pro sledování výkonu a vyhodnocení chromatogramů.
Bayesovská optimalizace se ukázala jako nejefektivnější při omezeném počtu iterací a menším počtu parametrů. Jednoduché CRF poskytovaly stabilnější a reprodukovatelné výsledky ve srovnání s komplexními kompozitními funkcemi. Výsledky dále potvrdily, že výběr optimalizačního algoritmu a definice CRF významně ovlivňují kvalitu konečné metody.
Navržené automatizované workflow umožňuje rychlejší nasazení chromatografických metod, snížení nákladů na vývoj a zlepšení reprodukovatelnosti analýz. Laboratoře mohou efektivněji testovat nové gradientní programy a minimalizovat lidské chyby.
Další rozvoj se očekává v integraci pokročilých metod strojového učení pro vylepšení CRF a prediktivního modelování separace. Multidimenzionální chromatografie a online analýza v reálném čase mohou dále rozšířit aplikace v oblasti farmacie, biotechnologií a environmentální analytiky.
Automatizovaný přístup k vývoji metod kapalinové chromatografie založený na vhodných optimalizačních algoritmech a jednoduchých odezvových funkcích výrazně zvyšuje efektivitu, spolehlivost a udržitelnost analytických postupů.
Van Henten G.B., Boelrijk J., Kattenberg T., Bos T.S., Ensing K., Forré P., Pirok B.W.J., Journal of Chromatography A, 1742, 465626 (2025).
2D-LC, HPLC
ZaměřeníVýrobceSouhrn
Význam tématu
Automatizace vývoje metod kapalinové chromatografie výrazně zkracuje čas potřebný k optimalizaci separace a zároveň minimalizuje chyby způsobené ručními zásahy. Efektivní optimalizace je klíčová pro analýzu složitých vzorků v průmyslové i akademické praxi.
Cíle a přehled studie
Studie se zaměřuje na srovnání šesti optimalizačních algoritmů a deseti chromatografických odezvových funkcí (CRF) v rámci automatizovaného vývoje metod. Cílem je zjistit, jak jednotlivé algoritmy zvládají nalézt optimální parametry gradientu pro různé typy vzorků a míry kvality separace.
Použitá metodika a instrumentace
Bylo testováno šest algoritmů: bayesovská optimalizace, genetický algoritmus, diferenciální evoluce, grid search, náhodné vyhledávání a CMA-ES. Experimenty zahrnovaly jedenáct různých vzorků, čtyřstupňový gradient a deset odlišných CRF kombinujících rozlišení a čas analýzy. Použitá instrumentace spočívala v plně automatizovaném systému kapalinové chromatografie s integrovaným softwarem pro sledování výkonu a vyhodnocení chromatogramů.
Hlavní výsledky a diskuse
Bayesovská optimalizace se ukázala jako nejefektivnější při omezeném počtu iterací a menším počtu parametrů. Jednoduché CRF poskytovaly stabilnější a reprodukovatelné výsledky ve srovnání s komplexními kompozitními funkcemi. Výsledky dále potvrdily, že výběr optimalizačního algoritmu a definice CRF významně ovlivňují kvalitu konečné metody.
Přínosy a praktické využití metody
Navržené automatizované workflow umožňuje rychlejší nasazení chromatografických metod, snížení nákladů na vývoj a zlepšení reprodukovatelnosti analýz. Laboratoře mohou efektivněji testovat nové gradientní programy a minimalizovat lidské chyby.
Budoucí trendy a možnosti využití
Další rozvoj se očekává v integraci pokročilých metod strojového učení pro vylepšení CRF a prediktivního modelování separace. Multidimenzionální chromatografie a online analýza v reálném čase mohou dále rozšířit aplikace v oblasti farmacie, biotechnologií a environmentální analytiky.
Závěr
Automatizovaný přístup k vývoji metod kapalinové chromatografie založený na vhodných optimalizačních algoritmech a jednoduchých odezvových funkcích výrazně zvyšuje efektivitu, spolehlivost a udržitelnost analytických postupů.
Reference
Van Henten G.B., Boelrijk J., Kattenberg T., Bos T.S., Ensing K., Forré P., Pirok B.W.J., Journal of Chromatography A, 1742, 465626 (2025).
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
January 30 - February 1, 2023 Workshop Guidebook Thank you to our sponsors for making this event possible. It is your generous support that enriches the conference program and allows us to operate the conference with free registration for all…
Klíčová slova
dimensional, dimensionalcomprehensive, comprehensiveabstract, abstracttofms, tofmschromatography, chromatographytwo, twovolatile, volatilegas, gasmass, massusing, usinganalysis, analysisspectrometry, spectrometryspme, spmefid, fidmodulation
HPLC 2024 - SYMPOSIUM PROGRAM
2024||Ostatní
HPLC 2024 DENVER, COLORADO, USA J ULY 20 - 25 , 20 24 HPLC 2024 52nd International Symposium on High Performance Liquid Phase Separations and Related Techniques SYMPOSIUM PROGRAM Please visit our website for more information! hplc2024-symposium.org LabSolutions MD: Integrate…
Klíčová slova
colorado, coloradolunch, lunchawards, awardssession, sessionconference, conferencechromatography, chromatographyaward, awardhonor, honorseminar, seminarseparations, separationscaulkins, caulkinshplc, hplccsaba, csabaellie, ellieliquid
Enhanced identity spectrum search with AI/ML confidence scoring for HRAM data
2025|Thermo Fisher Scientific|Postery
Enhanced identity spectrum search with AI/ML confidence scoring for HRAM data Gábor Zsemlye1, Rajesh k. Jha 2, Maria Falaq 2, Juraj Lutišan1, Marynka Ulaszewska3, Samuel Benkovič1, Tim Stratton4, Michal Raab1 1 Thermo Fisher Scientific, Bratislava, Slovakia; 2 Thermo Fisher Scientific,…
Klíčová slova
ranking, rankingmzcloud, mzcloudlibrary, libraryshapley, shapleyquery, queryspectral, spectralhit, hitconfidence, confidencemodel, modelcosine, cosineautoprocessed, autoprocessedspectra, spectratrue, truecompound, compoundscoring
16th Multidimensional Chromatography Workshop Guidebook
2025|LECO|Ostatní
February 3 – February 5, 2025 Workshop Guidebook Thank you to our sponsors for making this event possible. It is your generous support that enriches the conference program and allows us to operate the conference with free registration for all…
Klíčová slova
dimensional, dimensionalchromatography, chromatographycomprehensive, comprehensivemultidimensional, multidimensionaltofms, tofmsgas, gasspectrometry, spectrometrytwo, twosponsors, sponsorsmass, masstwodimensional, twodimensionalliège, liègeanalysis, analysisflight, flightcharacterization