Optimization of Analytical Conditions, and Scale-up from Analytical to Preparative Scale Using Supercritical Fluid Chromatography

Technické články | 2019 | ShimadzuInstrumentace
SFC, PrepLC
Zaměření
Výrobce
Shimadzu

Význam tématu


Optimalizace analytických podmínek a úspěšné zvětšení měřítka (scale-up) ze sledovací (analytické) na preparativní úroveň představuje klíčový krok při přípravě vysoce čistých frakcí pomocí superkritické fluidní chromatografie (SFC). Systematické zkoumání podmínek (method scouting) umožňuje minimalizovat spotřebu vzorku a elučního činidla a zároveň zajistit reprodukovatelnou separaci při následném množstevním nárůstu.

Cíle a přehled studie / článku


Cílem studie bylo najít optimální separační podmínky pro směs pěti sloučenin (linalool, ibuprofen, ketoprofen, caffeine, theophylline) na analytickém systému Nexera UC a následně převest tyto podmínky na preparativní systém Nexera UC Prep zvýšením průtoku a objemu injekce proporcionálně k průřezu kolony.

Použitá metodika a instrumentace


Pro method scouting byl využit software Method Scouting Solution, který umožňuje automatizovanou přípravu a vyhodnocení hromadné série analýz. Zkoumány byly kombinace šesti analytických kolon Shim-pack UC-SIL II, UC-HyP, UC-PBr, UC-Py, UC-PyE a UC-Diol II.
  • Analytický systém: Nexera UC
  • Preparativní systém: Nexera UC Prep
  • Kolony: délka 250 mm, průměry 4,6 mm (analytická) a 20 mm (preparativní), částice 5 μm
  • Modifikátor: methanol, 20 % (obj.)
  • Průtok: 3,0 mL/min (analytika) → 56,7 mL/min (preparativa)
  • Teplota kolony: 40 °C
  • Injekční objem: 2 μL → 20 μL (test nasycení) → 500 μL (preparativa)
  • Detekce: UV 225 nm
  • BPR: 10 MPa

Hlavní výsledky a diskuse


Method scouting ukázal nejlepší celkové rozlišení na koloně Shim-pack UC-PBr. Při zvýšení injekčního objemu z 2 μL na 20 μL nedošlo k výraznému zhroucení píků ani ke ztrátě rozlišení. Pro zvětšení měřítka byla provedena přibližně 18,9násobná změna průtoku a 25násobné zvýšení injekčního objemu. Preparativní chromatogram potvrzuje ekvivalentní profil separace bez zhoršení kvality klíčových píků.

Přínosy a praktické využití metody


Automatizované vyhledávání optimálních podmínek snižuje čas a náklady na vývoj metody. Provedený scale-up dokazuje, že analytická optimalizace lze převést na preparativní úroveň bez ztráty rozlišovací schopnosti, což je zásadní pro přípravu čistých frakcí v průmyslové výrobě nebo ve farmaceutickém výzkumu.

Budoucí trendy a možnosti využití


Očekává se další rozvoj inteligentních algoritmů pro prediktivní návrh separačních podmínek, integrace on-line monitoringu kvality frakcí a využití zelených rozpouštědel v SFC. Také představují příležitost mikroskalární a kontinuální procesy preparativní SFC v kombinaci s jednorázovými kolonnami.

Závěr


Studie demonstrovala efektivní přechod od analytického method scouting na preparativní separaci se zachováním kvalitativních parametrů. Tento postup umožňuje rychlý a spolehlivý vývoj metod pro přípravu vysoce čistých látek.

Reference


V textu nejsou uvedeny konkrétní literární zdroje.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Packed Columns for Supercritical Fluid Chromatography Shim-pack UC series
Shimadzu Semi-Preparative Supercritical Fluid Chromatography System - Nexera UC Prep
Shimadzu Semi-Preparative Supercritical Fluid Chromatography System Nexera UC Prep
Nexera UC and Nexera UC Prep
Nexera UC and Nexera UC Prep
2024|Shimadzu|Brožury a specifikace