SUPERCRITICAL FLUID CHROMATOGRAPHY - Application Compendium

Význam tématu

Superkritická fluidní chromatografie (SFC) představuje rychlou a ekologickou alternativu k HPLC. Díky použití CO₂ jako hlavní fáze a minimálnímu podílu organického modifikátoru lze dosahovat až 10× vyšší rychlosti separací, lepší ortogonalitu vůči běžným metodám a nižší náklady na nákup a likvidaci rozpouštědel. SFC umožňuje široké spektrum aplikací, od farmaceutických chirálních separací přes potravinářské analýzy pesticidů až po toxikologii a kontrolu dopingových látek.

Cíle a přehled studie / článku

• Prezentace Agilent InfinityLab SFC řešení a jejich výkonových charakteristik
• Uplatnění SFC ve vývoji chiroptických metod pro enantiomerní separace
• SFC/MS metody pro analýzu peptidů, potravinářských pesticidů a vitamínů
• Hybridní SFC/UHPLC systém pro komplementární analýzu antioxidantů a pesticidů
• Chirální a kvantitativní SFC/MS separace amfetaminů ve forenzní praxi

Použitá metodika a instrumentace

• Agilent 1260 Infinity II SFC System s multikolónovým termostatem a smart splitterem pro APCI/ESI MS
• Chiral Columns: Chiralpak AD-H, IA, IB, IC, ID
• Analytické kolony pro peptidové, vitamínové a potravinářské aplikace: Poroshell EC-C18, ZORBAX RX-Sil, NH₂
• Agilent 6460 / 6495 Triple Quadrupole MS, Agilent 6150 Single Quad MS
• Optimalizované podmínky: průtoky 2–5 mL/min, tlak 60–210 bar, organické modifikátory MeOH/EtOH s přídavkem báze či kyseliny
• Softwarové nástroje: Agilent OpenLAB CDS s Method Scouting Wizard, MRM Optimizer, MassHunter, Skyline

Hlavní výsledky a diskuse

• Perfomance SFC Multisampler: lineární rozsah 0,1–80 µL, R² > 0,999, RSD ploch < 0,3 %
• Chiroptické separace enantiomerů propranololu a amfetaminů v časech 2–4 min s baseline separací
• SFC/MS analýza peptidů od di- až po dodekapep­tidy, dekonvoluce velkých peptidů včetně insulinu (MW 5807 Da)
• Potravinářské aplikace: SFC/MS kvantifikace > 200 pesticidů s LOQs ≤ 1 ppb, rychlé a ortogonální rozlišení oproti UHPLC
• Analýzy vitamínu E: separace 8 vitamérů (tocopheroly, tocotrienoly) za 6 min, LOQ ≤ 23 µg/mL, R² > 0,999
• Hybrid SFC/UHPLC/MS: komplementární analýza fenolických antioxidantu a vitamínů, recoverie 72–105 %, RSD ploch < 5 %
• Királní forenzní rozlišení D/L-amfetaminu v autentické krevní vzorku s LOQ 20 ng/mL, baseline separace za 2 min

Přínosy a praktické využití metody

• Zrychlení analýz a zvýšení průtoku práce v laboratořích QA/QC, potravinářských i forenzních laboratořích
• Možnost analýzy vzorků v organickém rozpouštědle bez přepouštění do akvafáz
• Ortogonalita SFC vůči LC rozšiřuje schopnost identifikace sloučenin a eliminuje ionizační potlačení
• Chiroptické SFC metody pro léčiva a dopingovou kontrolu
• Integrované SFC/UHPLC/MS řešení šetří místo a zkracuje dobu přechodu mezi módy

Budoucí trendy a možnosti využití

• Další rozvoj rychlých flow-gradient SFC metod pro další třídy polárních a nepolárních analy­tů
• Integrace s HRMS pro nestrukturované a metabolomické analýzy
• Automatizované chiroptické screeningy pomocí AI a design experimentů
• Ekologicky šetrné LC/SFC hybridní systémy s recyklací CO₂ a minimalizací organických odpadů

Závěr

SFC se stal plnohodnotnou technikou v analytické chemii. Představované aplikace dokazují, že SFC a hybridní SFC/UHPLC platformy Agilent zpracovávají široké spektrum úloh od vývoje chirálních metod, KVANT peptidů, potravinářských pesticidů až po forenzní stanovení stimulantů. Metody nabízejí výrazné zkrácení analýzy, vysokou přesnost a unikátní ortogonalitu k běžným LC elucím.

Reference

• Agilent InfinityLab SFC Solutions User’s Guide, Agilent Technologies
• Naegele E. et al. Technical Overviews and Application Notes, Agilent Technologies
• Regulation (EC) No 396/2005 on pesticide residues, EU Official Journal
• AN 5991-7623EN–5991-7626EN: Feed Injection and Performance of Agilent 1260 Infinity II SFC Multisampler
• AN 5991-7624EN: Chiral SFC Method Development on the Agilent 1260 Infinity II SFC System
• AN 5991-6435EN: Separation of Peptides by SFC and SFC/MS
• AN 5991-5443EN: Optimization of Pesticide Analysis by SFC/MS
• AN 5991-6151EN: Multipesticide Screening by SFC and SFC/UHPLC Hybrid
• AN 5991-5499EN: Vitamin E Analysis in Olive Oil by SFC
• AN 5991-1546EN: Antioxidants in Vegetable Oil by SFC/UHPLC Hybrid/MS
• AN 5991-8262EN: Chiral Separation of D/L-Amphetamine in Blood by SFC/MS