Waters UPLC AND UPLC/MS APPLICATION Notebook

Význam tématu

Moderní laboratoře v oblasti farmacie, biotechnologií a potravinářství čelí rostoucím požadavkům na rychlost, citlivost a kvalitu chromatografických a hmotnostně spektrometrických analýz. Zvyšuje se tlak na vyšší produktivitu, snížení spotřeby organických rozpouštědel, minimalizaci opakovaných analýz a rychlou validaci procesních postupů a metod.

Cíle a přehled studie

Notebook UPLC/MS aplikací představuje široké portfolio případových studií, jejichž cílem je ukázat:

• Porovnání výkonnosti ACQUITY UPLC technologie s upravenými HPLC a UHPLC systémy
• Reprodukovatelnost sub-2µm separací a vysokoúčinné mapování peptidů
• Online 2D chromatografii pro proteomické aplikace a cílené heart-cut analýzy
• Citlivou detekci reziduí pesticidů splňující přísné hygienické limity
• Real-time monitorování účinnosti čištění výrobního zařízení pomocí UPLC

Použitá metodika a instrumentace

Analýzy jsou realizovány na systémech UltraPerformance LC v kombinaci s hmotovými spektrometry Xevo TQ MS a SYNAPT HDMS. Využity jsou sub-2µm částice v kolonkách ACQUITY UPLC BEH C18, HSS T3 či specifických nano kolonkách pro 2D RP/RP rozdělení při vysokém a nízkém pH. Pro kvantitativní metody je nasazeno MRM získané z Quanpedia databáze, pro proteomiku ApexTrack integrace, pro přípravu vzorků DisQuE QuEChERS a pro on-line monitoring PATROL UPLC Process Analyzer s integrovaným softwarem IntelliStart a QCMonitor.

Hlavní výsledky a diskuse

Porovnání fast LC metod ukázalo, že ACQUITY UPLC dosahuje až 43 % vyšší peak capacity a výrazně užší šířky píků než systémy modifikovaného HPLC či UHPLC. Systémová disperze a gradientní zpoždění u konkurence kompromitují kvalitu oddělení zejména na 2.1 mm I.D. kolonkách.
System-to-system reprodukovatelnost pro peptidové mapování prokázala mezisystémovou RSD retencí pod 0.2 min a plošek pod 6 %, zaručující konzistentní identifikaci i relativní kvantifikaci PTM.
Online 2D RP/RP separace tryptických peptidů z bakteriálního digestu přinesla >86 % unikátních peptide a téměř identickou proteomickou pokryvnost s offline 5-frakčním režimem. Heart-cut metoda zrychlila cílenou analýzu save čas až 4×.
Pesticidní screening plnil limity LOQ na úrovni 24 ng / mL proti evropským nařízením, simultánně detekoval 17 klíčových reziduí a potvrdil platnost metody podle SANCO doporučení.
Online monitorování čištění výrobních reaktorů sledovalo zbytky výchozí látky i cílového produktu v reálném čase. Výsledky UPLC Process Analyzeru plně odpovídaly off-line měření swabů a zbytkových roztoků, umožnily úsporu rozpouštědel a snížení downtime.

Přínosy a praktické využití metody

• Krátké doby analýzy (1–2 minuty pro běžné i online kontroly)
• Nižší spotřeba organických rozpouštědel (až 95 % úspora oproti HPLC)
• Zvýšení laboratorní propustnosti a eliminace opakovaných běhů
• Automatizovaná QC kontrola pomocí QCMonitor a TrendPlot
• Podpora validace čištění a PAT implementace ve výrobě
• Bezpečné metody splňující legislativní požadavky

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj UPLC/MS technologií směřuje k miniaturizaci nano-LC platform, hlubší integraci PAT nástrojů a umělé inteligenci pro automatickou optimalizaci metod. Cílené heart-cut chromatografie v reálném čase, rozšíření zelené analytiky a on-line aplikace v regulačních procesech slibují další racionalizaci provozních nákladů a zrychlení rozhodování.

Závěr

ACQUITY UPLC ve spojení s Xevo MS systémy představuje vysoce výkonnou platformu pro široké spektrum analytických úloh od farmaceutických reakcí, proteomiky až po potravinářský screening. Nabízí nejvyšší chromatografickou účinnost, odolnou reprodukovatelnost, výrazné úspory rozpouštědel a plnou kompatibilitu s GMP a regulacemi, čímž optimalizuje výkonnost a náklady moderních laboratoří.

Reference

• Comparison of a Fast HPLC Method across Multiple LC Systems, Waters Application Note 720003164EN
• Comparison of a UPLC Method across Multiple UHPLC Systems, Waters Application Note 720003166EN
• UPLC System-to-System Reproducibility for Peptide Mapping, Waters Application Note 720003175EN
• Method for Heart-Cut Analysis Using nanoACQUITY UPLC with 2D Technology, Waters Application Note 720003174EN
• Pesticide Residues in Baby Food, Waters Application Note 720002812EN
• Online UPLC Method for Cleaning Validation, Waters Application Note 720002993EN