Flexible HPLC instrument setups for double usage as one heart-cut-2D-LC system or two independent 1D-LC systems
Technické články | 2019 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Jednorozměrná kapalinová chromatografie (1D-LC) často nedostačuje pro situace, kdy je zapotřebí rozlišit podobné či izomerické sloučeniny a současně potvrdit jejich identitu hmotnostní spektrometrií (MS). Problém představují nevolatilní pufry v mobilních fázích 1D-LC-UV metod, které komplikují přímé MS detekční kroky. Heart-cut 2D-LC s redukcí eluační síly využívá selektivní přenos úzkého frakčního pásma z první dimenze (1D) do druhé dimenze (2D) se zředěním eluční fáze a zachycením na past-column či trapu, čímž se minimalizuje vliv silných organických či solných fragm entů a umožní se efektivní 2D-MS analýza.
Autoři práce M. Grübner a G. Greco představují několik flexibilních konfigurací heart-cut 2D-LC založených na platformě Thermo Scientific Vanquish UHPLC. Studie porovnává čtyři fluidické sestavy (označené jako setupy 1a, 1b, 2 a 3) z hlediska chromatografického výkonu, použitelnosti, možnosti rozděleného provozu jako dvě nezávislé 1D-LC cesty a schopnosti jednoduchého přepínání mezi režimem 2D-LC a dual 1D-LC bez manuálních úprav.
Metodika spočívá ve vykreslení frakce úzkého pásma z 1D-LC-UV metody se silným elučním činidlem do trupu vody z 2D-pumpy za zvýšeného průtoku a zachycení na trap-column či přímo na hlavě 2D-kolony. Následuje výměna ventilů, zpětné proplachování a analýza v 2D-LC-MS s gradienty a podmínkami uvedenými v tabulkách 1–3. Jako modelové sloučeniny byly použity izomerické agrochemikálie desmedipham a phenmedipham.
Instrumentace:
Všechny čtyři fluidické konfigurace umožnily kvantitativní přenos peaků z 1D do 2D bez významných odchylek v plochách a šířkách. Setupy 1a a 1b využívají externí trap-column, setup 2 zachycuje přímo na hlavě 2D-kolony a setup 3 kombinuje obě výhody a přidává třetí ventil a druhý compartment pro nastavení odlišných teplot. Setup 3 se ukázal jako nejflexibilnější, umožňuje plynulé přepínání mezi jednou 2D-LC cestou a dvěma nezávislými 1D-LC cestami bez jakéhokoliv přeplňování přístroje či manuálních zásahů.
Heart-cut 2D-LC s eluační redukcí a zachycením na trap-column ukazuje vysokou robustnost, reprodukovatelnost a flexibilitu. Nejvýhodnější konfigurace s Vanquish Dual Split Sampler (setup 3) minimalizují riziko chyb, umožňují nastavit různé provozní teploty, snadno přepínají mezi režimy 1D a 2D bez přebudování a maximálně využívají kapacity LC-MS přístroje.
HPLC, 2D-LC
ZaměřeníVýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Jednorozměrná kapalinová chromatografie (1D-LC) často nedostačuje pro situace, kdy je zapotřebí rozlišit podobné či izomerické sloučeniny a současně potvrdit jejich identitu hmotnostní spektrometrií (MS). Problém představují nevolatilní pufry v mobilních fázích 1D-LC-UV metod, které komplikují přímé MS detekční kroky. Heart-cut 2D-LC s redukcí eluační síly využívá selektivní přenos úzkého frakčního pásma z první dimenze (1D) do druhé dimenze (2D) se zředěním eluční fáze a zachycením na past-column či trapu, čímž se minimalizuje vliv silných organických či solných fragm entů a umožní se efektivní 2D-MS analýza.
Cíle a přehled studie
Autoři práce M. Grübner a G. Greco představují několik flexibilních konfigurací heart-cut 2D-LC založených na platformě Thermo Scientific Vanquish UHPLC. Studie porovnává čtyři fluidické sestavy (označené jako setupy 1a, 1b, 2 a 3) z hlediska chromatografického výkonu, použitelnosti, možnosti rozděleného provozu jako dvě nezávislé 1D-LC cesty a schopnosti jednoduchého přepínání mezi režimem 2D-LC a dual 1D-LC bez manuálních úprav.
Použitá metodika a instrumentace
Metodika spočívá ve vykreslení frakce úzkého pásma z 1D-LC-UV metody se silným elučním činidlem do trupu vody z 2D-pumpy za zvýšeného průtoku a zachycení na trap-column či přímo na hlavě 2D-kolony. Následuje výměna ventilů, zpětné proplachování a analýza v 2D-LC-MS s gradienty a podmínkami uvedenými v tabulkách 1–3. Jako modelové sloučeniny byly použity izomerické agrochemikálie desmedipham a phenmedipham.
Instrumentace:
- UHPLC platforma Thermo Scientific Vanquish Flex s quaternární i binární pumpou
- Vanquish Split Sampler FT nebo Vanquish Dual Split Sampler FT
- Více pozicové 6portové ventily pro heart-cut i přesměrování toku
- Trap-column Chromeleon Workflow Kit pro online 2D-LC
- Detektory UV (DAD a VWD) a hmotnostní spektrometr Thermo Scientific Q Exactive Plus
- Řídicí software Chromeleon CDS 7.2.9, Xcalibur 4.0/SII nebo Empower/SII
Hlavní výsledky a diskuse
Všechny čtyři fluidické konfigurace umožnily kvantitativní přenos peaků z 1D do 2D bez významných odchylek v plochách a šířkách. Setupy 1a a 1b využívají externí trap-column, setup 2 zachycuje přímo na hlavě 2D-kolony a setup 3 kombinuje obě výhody a přidává třetí ventil a druhý compartment pro nastavení odlišných teplot. Setup 3 se ukázal jako nejflexibilnější, umožňuje plynulé přepínání mezi jednou 2D-LC cestou a dvěma nezávislými 1D-LC cestami bez jakéhokoliv přeplňování přístroje či manuálních zásahů.
Přínosy a praktické využití metody
- Přímé potvrzení identity a čistoty analytu MS detekcí bez úprav původní 1D-UV metody
- Redukce času a dokumentačních nároků v regulovaných laboratořích
- Optimalizované využití LC i MS detektorů, vyšší návratnost investic (ROI)
- Možnost provádět paralelní 1D-LC analýzy při nečinnosti 2D dimenze
- Nastavení pracovních postupů (workflows) včetně vnitrního standardu, IRC ve Chromeleonu
Budoucí trendy a možnosti využití
- Rozšíření na multi-heart-cut a plně komplexní 2D-LC pro vysoce složité matrice
- Automatizované šablony metod s inteligentním řízením (IRC) pro různé frakční okna
- Integrace s dalšími detekčními technikami (např. NMR, fluorescence)
- Pokročilé fluidické konstrukce pro realtime módy a on-the-fly přepínání
Závěr
Heart-cut 2D-LC s eluační redukcí a zachycením na trap-column ukazuje vysokou robustnost, reprodukovatelnost a flexibilitu. Nejvýhodnější konfigurace s Vanquish Dual Split Sampler (setup 3) minimalizují riziko chyb, umožňují nastavit různé provozní teploty, snadno přepínají mezi režimy 1D a 2D bez přebudování a maximálně využívají kapacity LC-MS přístroje.
Reference
- Guiochon G. The limits of the separation power of unidimensional column liquid chromatography, J Chrom A 2006, 1126, 6–49
- Guiochon G et al. Implementations of two-dimensional liquid chromatography, J Chrom A 2008, 119, 109–168
- Grübner M, Steiner F. Complementary Dual LC as a convenient alternative to multiple heart-cut 2D-LC for samples of medium complexity, Thermo Fisher Scientific Technical Note 73184, 2019
- Stoll DR, Carr PW. Two-dimensional liquid chromatography: A state of the art tutorial, Anal Chem 2017, 89, 519–531
- Petersson P, Haselmann K, Buckenmaier S. Multiple heart-cutting two dimensional liquid chromatography mass spectrometry: Towards real time determination of related impurities of bio-pharmaceuticals in salt based separation methods, J Chrom A 2016, 1468, 95–101
- Stoll DR et al. Evaluation of detection sensitivity in comprehensive two-dimensional liquid chromatography separations of an active pharmaceutical ingredient and its degradants, Anal Bioanal Chem 2015, 407, 265–277
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Monitoring of multiple quality attributes of intact monoclonal antibodies from bioreactors by switchable 2D-LC-MS
2024|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Application note | 003310 Biopharma Monitoring of multiple quality attributes of intact monoclonal antibodies from bioreactors by switchable 2D-LC-MS Authors Application benefits Maria Grübner , Kai Scheffler , 1 1 • Heart-cut 2D-LC with protein A affinity chromatography (ProA) of…
Klíčová slova
scx, scxproa, proahcc, hccsec, secvariants, variantsnistmab, nistmabcnistmab, cnistmabcharge, chargemab, mabvariant, varianthmw, hmwglycoforms, glycoformsintact, intactselectvalve, selectvalvecolumn
Thermo Scientific Vanquish UHPLC Systems for Online 2D LC
|Thermo Fisher Scientific|Prezentace
Thermo Scientific Vanquish UHPLC Systems for Online 2D-LC The world leader in serving science Agenda • What is 2D-LC? • Who uses 2D-LC? • The Solution 2 What is 2D-LC? 3 Two-Dimensional Liquid Chromatography (2D-LC) Definition of 2D-LC One compound…
Klíčová slova
heart, heartcut, cutsetup, setuptrap, trapsingle, singleadvanced, advancedbasic, basicloops, loopsfractions, fractionsvalve, valvethermo, thermodimension, dimensionsii, siidual, dualscientific
Complementary Dual LC as a convenient alternative to multiple heart-cut 2D-LC for samples of medium complexity
2019|Thermo Fisher Scientific|Technické články
TECHNICAL NOTE No. 73184 Complementary Dual LC as a convenient alternative to multiple heart-cut 2D-LC for samples of medium complexity Authors: Maria Grübner, Frank Steiner, Thermo Fisher Scientific, Germering, Germany Keywords: Polyphenols, Dual LC, parallel LC, two-dimensional liquid chromatography, 2D-LC,…
Klíčová slova
dual, dualgallate, gallatecut, cutheart, heartacid, acidcoumaric, coumaricvanquish, vanquishcompartment, compartmentepigallocatechin, epigallocatechincolumn, columnduo, duocomplementary, complementarymulti, multisampler, samplerpump
Complementary analysis in a biopharmaceutical research laboratory with a 2D-LC-MS instrument for flexible operation
2021|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
CUSTOMER APPLICATION NOTE 74149 Complementary analysis in a biopharmaceutical research laboratory with a 2D-LC-MS instrument for flexible operation Authors: Dr. Valentino Konjik, Ascendis Pharma GmbH, Heidelberg, Germany Maria Grübner, Thermo Fisher Scientific, Germering, Germany Keywords: Biopharmaceutical, therapeutic proteins, 2D-LC, size…
Klíčová slova
column, columntfa, tfacompartment, compartmentbiosolve, biosolvethermo, thermodual, dualprotein, proteinimpurities, impuritiesscientific, scientificchromeleon, chromeleonconfirmation, confirmationpump, pumpvanquish, vanquishswitch, switchdetector