Using simplified walk-up software to bring UHPLC-MS to the organic synthesis lab

Význam tématu

Ve farmaceutickém a biotechnologickém výzkumu hraje rychlá a spolehlivá analýza syntetických produktů klíčovou roli při snižování nákladů a zkracování vývojových cyklů léčiv.
Moderní UHPLC-MS analýzy umožňují získat detailní informace o složení směsí reakcí v řádu minut, oproti tradičním metodám jako TLC, což zvyšuje produktivitu i kvalitu dat.

Cíle a přehled studie

Cílem pracoviště CIDD na UTSA bylo implementovat uživatelsky přívětivou konfiguraci UHPLC-MS pro organické syntézy bez potřeby specializovaných analytických chemiků.
Projekt se zaměřil na integraci Thermo Scientific Vanquish Flex UHPLC, ISQ-EC jednokvartérové MS a Chromeleon XPS softwaru ve funkci open access pro walk-up analýzy.

Použitá metodika a instrumentace

Bylo nasazeno následující vybavení:

• Ultra-High Performance Liquid Chromatography: Thermo Scientific Vanquish Flex UHPLC
• Mass Spectrometry: Thermo Scientific ISQ-EC jednokvartérový MS (mass range m/z 1250)
• Data systém a open access rozhraní: Thermo Scientific Chromeleon CDS s Chromeleon XPS modulOM

Metoda spočívala v rychlém (do 2 minut) průběhu gradientní UHPLC analýzy, sledování úbytku výchozích látek a výskytu produktů podle retenční doby, intenzity a hmotnostního signálu.
Softwarové eWorkflow procedury automatizovaly vyhodnocení retence, čistoty a hmotnosti sloučenin bez manuálních výpočtů.

Hlavní výsledky a diskuse

Přechod z TLC a standardního LC-MS na walk-up UHPLC-MS umožnil:

• zkrácení doby analýzy z cca 7 minut na 2 minuty,
• snížení času na přípravu a přihlášení vzorku díky Chromeleon XPS,
• pravidelné sledování transientních meziproduktů,
• ověření cílové molekuly podle m/z bez odesílání do externí laboratoře.

Praktičnost řešení dokládá snížení časových nároků na analýzu přibližně o dvě třetiny a významné zvýšení počtu provedených analýz (20–100 denně).

Přínosy a praktické využití metody

Implementace UHPLC-MS v prostředí syntetických chemiků bez analytického zázemí přinesla:

• rychlé a přesné určení čistoty i identity sloučenin,
• možnost interní kontroly kvality bez externích služeb,
• vyšší propustnost laboratoře a snížení nákladů na analýzu,
• jednotnou databázovou správu výsledků a snadné dotazování (mass queries, trendování výsledků).

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj zahrnuje využití 96jádrových destiček v autosampleru pro paralelní screening reakcí nebo zjištění přítomnosti cílové hmotnosti bez chromatografie („no-column“ módu).
Potenciál rozšíření eWorkflows pro automatizované monitorování či identifikaci sloučenin z TLC extraktů dále zvýší efektivitu a flexibilitu pracovního postupu.

Závěr

Prostřednictvím integrace Vanquish Flex UHPLC, ISQ-EC MS a Chromeleon XPS se CIDD podařilo přenést výkonnou UHPLC-MS analytiku přímo do syntetické laboratoře.
Tento přístup minimalizuje závislost na specializovaných analyticích, zrychluje rozhodovací procesy a významně snižuje náklady na syntetickou podporu vývoje léčiv.