Improving Sample Throughput of HPLC Methods Using CORTECS 5 μm Columns

Význam tématu

Optimalizace validovaných HPLC metod představuje klíčovou součást analytické praxe, zejména v prostředí farmaceutického průmyslu a regulovaných laboratoří. Zvýšení propustnosti vzorků a snížení spotřeby organických rozpouštědel vede ke kratším analýzám, nižším provozním nákladům a lepší udržitelnosti procesů.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo porovnat výkon původní metody pro stanovení nečistot abacaviru na koloně 4,6×150 mm s plně pórovými 5 µm částicemi a její migraci na kratší kolonu CORTECS Premier C18 4,6×100 mm se stejnou velikostí částic. Pro srovnání byla rovněž zkoušena kolona 4,6×100 mm s plně pórovými částicemi o velikosti 3,5 µm. Hodnoceny byly chromatografická účinnost, systémový tlak, doba analýzy, spotřeba rozpouštědel a skóre analytické environmentální udržitelnosti AMGS.

Použitá metodika a instrumentace

• LC systém: Alliance HPLC se 2489 UV/Vis detektorem
• Detekce: UV při 254 nm
• Kolony: CORTECS Premier C18 4,6×100 mm, 5 µm; plně pórové C18 4,6×150 mm, 5 µm; plně pórové C18 4,6×100 mm, 3,5 µm
• Teplota kolony 30 °C, vzorku 10 °C
• Objem injekce: 8,0 µl na 150 mm kolonu, 5,3 µl na 100 mm kolony
• Průtok: 1,0 ml/min pro 5 µm kolony, 1,43 ml/min pro 3,5 µm kolonu
• Mobilní fáze A: 0,1 % TFA ve vodě; fáze B: methanol/voda (85:15 v/v)
• Gradient nastaven podle kalkulátoru Waters Column Calculator
• Správa dat: Empower CDS

Hlavní výsledky a diskuse

• Přechod na plně pórovou 3,5 µm kolonu zkrátil dobu analýzy ze 50 min na 23,3 min, ale zvýšil systémový tlak blízko 5 000 psi a mírně snížil USP rozlišení kritické dvojice.
• Kolona CORTECS Premier C18 5 µm o délce 100 mm dosáhla srovnatelné chromatografické účinnosti jako původní 150 mm kolona při nižším tlaku, kratší době analýzy a nižší spotřebě rozpouštědel (o 33 %).
• AMGS pro metodu na CORTECS kolonce se snížilo o 32,7 %, což svědčí o lepší environmentální udržitelnosti. Nejnižší AMGS mělo sice 3,5 µm řešení kvůli nižší spotřebě energie, ale ztráta rozlišení je nežádoucí.

Přínosy a praktické využití metody

• Zkrácení doby analýzy umožňuje vyšší propustnost vzorků bez nutnosti modernizace HPLC systému na vyšší tlak.
• Snížení spotřeby organických rozpouštědel přispívá k nižším nákladům a menší environmentální zátěži.
• Zachování požadovaného rozlišení nečistot umožňuje přímou výměnu kolony bez další validace metody.

Budoucí trendy a možnosti využití

Solid-core částice budou nadále získávat na významu díky své vysoké účinnosti a příznivému tlakovému profilu. Kombinace s UHPLC systémy a integrační nástroje pro vyhodnocování AMGS podpoří širší přijetí zelených separačních technologií v akademické i průmyslové praxi.

Závěr

Studie prokázala, že použití CORTECS Premier C18 5 µm, 4,6×100 mm kolony je efektivní cestou ke zkrácení doby analýzy a snížení spotřeby rozpouštědel při zachování chromatografického výkonu a nižším systémovém tlaku. Tím se zvyšuje propustnost rutiních analýz a zlepšuje environmentální profil metody.

Reference

1. Turner J, Alden B, Summers M, Berthelette K, Fountain K. Transferring HPLC Gradient Methods Using CORTECS Solid-Core Particle Columns. Waters Application Note 720005104.
2. Broeckhoven K, Cabooter D, Desmet G. Kinetic performance comparison of fully porous and superficially porous particles with sizes ranging between 2.7 µm and 5 µm. J Pharm Anal 2013;3(5):313–323.
3. Fekete S, Guillarme D. Superficially Porous Particles: Perspectives, Practices and Trends. LCGC Europe 2014;27(6):312–323.
4. Berthelette K, Summers M, Fountain K. Improving Resolution using CORTECS UPLC Columns. Waters Application Note 720004737.
5. Hicks MB et al. Introduction of the analytical method greenness score (AMGS) calculator. Green Chem 2019;21:1816–1826.