Incorporating Analytical Intelligence into the Integrated i-Series — New Analytical Workflow Automation

Význam tématu

Automatizace a digitalizace v kapalinové chromatografii (LC) reaguje na rostoucí požadavky na vysokou efektivitu, flexibilitu a reprodukovatelnost analytických měření. Snižuje závislost na odborných znalostech operátora, minimalizuje riziko chyb způsobených tlakovým šokem sloupce, vyčerpáním mobilní fáze či nekonzistentní integrací chromatogramů.

Cíle a přehled studie / článku

Popis nové generace integrovaného LC systému řady i-Series (LC-2050/LC-2060) vybaveného funkcí Analytical Intelligence, která automatizuje kompletní analytický cyklus od startu přes testy způsobilosti až po detekci a dekonvoluci piků. Cílem je zajistit konzistentně vysoce kvalitní data bez ohledu na zkušenosti uživatele.

Použitá metodika a instrumentace

Analytická metodika je založena na kombinaci následujících technologií:

• FlowPilot pro inteligentní start-up a řízenou ekvilibraci sloupce se zvyšujícím se tlakem
• Automatické SST (system suitability test) integrované do sekvencí analýz
• Automatizované plánování spuštění a vypnutí, vzdálené monitorování provozu
• MPM-40 s váhovým senzorem a softwarem MPMChecker pro online sledování stavu mobilní fáze
• i-PeakFinder pro automatickou integraci piků bez ručního nastavování parametrů
• i-PDeA II pro dekonvoluci překrytých piků ze spekter PDA detektoru

Hlavní výsledky a diskuse

FlowPilot významně omezil tlakové šoky při startu systému a prodloužil životnost chromatografických kolonek. Automatizované SST podle uživatelsky definovaných kritérií umožnilo včasnou detekci odchylek výkonu. MPM-40 přinesl spolehlivé varování před vyčerpáním mobilní fáze a ochránil sloupce před poškozením. Software i-PeakFinder dosahuje přesné a reprodukovatelné integrace i u nízkého S/N a složitých chromatogramů. Dekonvoluce piků pomocí i-PDeA II z PDA dat umožnila odhalit a oddělit blízké či přiléhající komponenty bez nutnosti fyzikálních změn separačních podmínek.

Přínosy a praktické využití metody

Implementace Analytical Intelligence přináší:

• Vyšší provozní dostupnost a minimalizaci neplánovaných odstávek
• Reprodukovatelnost výsledků bez ohledu na zkušenosti analytika
• Plně automatizovaný cyklus: start, ekvilibrace, SST, analýza, reporting, shutdown
• Prevence poškození sloupců a kontaminace díky online monitoringu mobilní fáze
• Zrychlení datové analýzy eliminující manuální zásahy

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekávané další rozšíření Analytical Intelligence zahrnuje integraci umělé inteligence pro prediktivní údržbu, vzdálené cloudové řízení a zpracování dat, propojení s laboratořemi skrze IoT a automatizované reportování řízené kritérii kvality.

Závěr

Nová řada LC-2050/LC-2060 s Analytical Intelligence představuje krok ke zcela autonomní chromatografii, která zvyšuje spolehlivost a efektivitu laboratorních procesů a uvolňuje expertní kapacity pro komplexnější úlohy.

Reference

• Chihiro Hosoi, Daiki Fujimura, Keiko Matsumoto. Incorporating Analytical Intelligence into the Integrated i-Series— New Analytical Workflow Automation. Technical Report C190-E262, Shimadzu Corporation, 2021.