Shimadzu Semi-Preparative Supercritical Fluid Chromatography System - Nexera UC Prep

Význam tématu

Superkritická fluidní chromatografie (SFC) představuje moderní separační techniku, která kombinuje výhody kapalinové a plynové chromatografie. Díky nízké viskozitě, vysoké difuzivitě a schopnosti rozpouštět široké spektrum látek umožňuje rychlejší analýzy i efektivní preparativní frakcionaci. Využití SFC je klíčové v oblasti farmacie, biochemie, potravinářství a chemického výzkumu při izolaci a čištění cílových sloučenin.

Cíle a přehled článku

Článek představuje systém Nexera UC Prep – semi-preparativní SFC instrumentaci od Shimadzu. Popisuje jeho inovativní technologie, konstrukční řešení a softwarové nástroje, které usnadňují integraci do stávajících workflow. Cílem je ukázat, jak systém zvyšuje výtěžnost, zkracuje dobu analýzy a minimalizuje pracovní nároky při frakcionaci gramových množství látek.

Použitá metodika a instrumentace

Systém Nexera UC Prep sestává z komponent:

• CO₂ solvent delivery unit (LC-40P SF) s paralelně řízenými pístovými pumpami pro stabilní průtok až 150 mL/min bez nutnosti externího chlazení (vlastní kompresorová chladicí jednotka).
• Back-pressure regulator (SFC-40P) a tepelný výměník (HEX-40) pro přesné udržení tlaku až 40 MPa a teploty 0–70 °C.
• LotusStream separator – patentovaný rozdělovač plynné a kapalné fáze, který minimalizuje rozstřik eluátu při dekompresi CO₂ a zvyšuje výtěžnost až na 96,7 % i pro těkavé sloučeniny.
• Prep Solution software pro intuitivní metodu scouting, simulaci frakcionace, stacked injection a „on-the-fly“ úpravy parametrů během běhu.
• Sampler & fraction collector FRS-40 (Stacked Fraction System) pro až 20 mL injekce a 10 frakcí nebo FRC-40 SF (Multi-Fraction System) pro 540 nádob s možností různých racků.
• Široký sortiment Shim-pack UC kolón s různými funkčními fázemi (Diol, Sil, HyP, Py, PBr, Choles, PyE, Triazole) ve velikostech od 2,1 mm do 30 mm ID pro flexibilní škálování z analytického na preparativní režim.

Hlavní výsledky a diskuse

Rychlost analýzy SFC dosahuje až čtvrtiny času běžného HPLC díky nízké viskozitě superkritického CO₂. LotusStream separator výrazně zlepšuje výtěžnost frakcí, například izolovaného linaloolu z 78 % (konvenční separator) na 96,7 %. Stacked injection funkce umožňuje kontinuální vícečetné injekce bez čekacích dob, čímž se počet vzorků za jednotku času až ztrojnásobí. Softwarové nástroje, jako simulation window a on-the-fly změny parametrů, eliminují nutnost zastavovat běh a dolaďovat metodu, což šetří čas i materiál. Kompaktní benchtop design bez externího chladiče šetří laboratorní prostor až o 40 % oproti konkurenčním systémům.

Přínosy a praktické využití metody

Implementací Nexera UC Prep lze

• zvýšit kapacitu frakcionace gramových až jednotkových gramů látky v jediném běhu,
• minimalizovat čas potřebný pro koncentraci frakcí díky absenci vodné fáze,
• provádět screening kolón a rychle přejít z analytické fáze na preparativní,
• automatizovat a standardizovat preparativní workflow s omezenou chybovostí uživatele.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další vývoj SFC směřuje k integraci hmotnostní detekce pro selektivní frakcionaci na základě m/z, rozšíření škály dostupných stacionárních fází a miniaturizaci frakcionačních systémů pro vysokopropustné screeningové laboratoře. Potenciál vidíme i ve výrobní škále, kde by superkritické frakcionátory mohly konkurovat běžným kolumnovým purifikacím nižšími náklady na rozpouštědla a sníženou environmentální zátěží.

Závěr

Nexera UC Prep kombinuje špičkovou superkritickou technologii, patentovaný separator a uživatelsky přívětivý software v kompaktním provedení. Nabízí vysoké výtěžnosti, výrazné zkrácení doby analýzy a efektivní preparativní workflow. Díky modulární konstrukci lze systém snadno přizpůsobit různým potřebám od malospotřebního screeningového použití až po gramové purifikace.

Reference

Žádné externí literární odkazy nebyly ve zdrojovém textu uvedeny.