Efficient Scouting of Chiral Separation Conditions Using LabSolutions MD

Význam tématu

Supercritical fluid chromatography (SFC) se díky nízké viskozitě a vysoké difuzivitě CO2 a rychlému rozdělení stává perspektivní metodou pro separaci chirálních sloučenin, zejména v farmaceutickém výzkumu. Význam spočívá v urychlení analýz, snížení spotřeby organických rozpouštědel a menším environmentálním dopadu.

Cíle a přehled studie / článku

Článek popisuje workflow pro rychlé vyhledání optimálních podmínek pro chirální separaci tří modelových sloučenin (chlormezanone, flurbiprofen, disopyramide) pomocí SFC systému Nexera UC a softwaru LabSolutions MD, který automatizuje tvorbu metod a vyhodnocení výsledků.

Použitá metodika a instrumentace

• Nexera UC Chiral Screening System: SFC s CO2, prepouštění mezi až 12 kolonami a 7 modifikátory díky ventilům pro přepínání rozpouštědel a kolony.
• LabSolutions MD: software pro automatické generování screenovacích postupů a hodnocení kvality separace na základě počtu detekovaných píků a jejich rozlišení.
• Chromatografické podmínky: kolony CHIRALPAK IA-3 až IF-3 (100×3 mm, 3 µm), modulátor methanol, acetonitril, ethanol, 2-propanol, acetone a přídavky (0,1 % kyselina mravenčí, 0,1 % formiát amonný), průtok 3,0 ml/min, teplota 40 °C, tlak 10 MPa, detekce UV.

Hlavní výsledky a diskuse

• Chlormezanone: z 42 podmínek nejlepší separace s kolonou CHIRALPAK IC-3 a methanolem, identifikováno pomocí skórovací funkce P × (suma Rs).
• Flurbiprofen: díky mírně kyselé povaze CO2 u SFC dosahuje dobrých tvarů píků bez přídavků; další zlepšení možné přidáním kyselých aditiv.
• Disopyramide: zlepšení separace a tvaru píků po přidání zásaditého aditiva (formiát amonný), které potlačuje nechtěné ionizace.

Přínosy a praktické využití metody

• Výrazná úspora času při hledání optimálních podmínek chirální separace.
• Snížení spotřeby organických rozpouštědel a nákladů na likvidaci odpadů.
• Vyšší reprodukovatelnost a robustnost metod vhodných pro vývoj a kontrolu kvality v průmyslové praxi.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další automatizace screeningových procesů, rozšíření databáze kol a modulátorů, integrace s laboratorními informačními systémy a využití umělé inteligence pro predikci optimálních separačních podmínek. Možnost škálování na preparativní separace přinese úspory v purifikaci chirálních látek.

Závěr

Workflow založený na SFC systému Nexera UC a softwaru LabSolutions MD umožňuje rychlé, účinné a méně pracné hledání aktivních podmínek pro chirální separace široké škály sloučenin. Výsledkem jsou nižší provozní náklady, ekologičtější provoz a vysoká kvalita separace, což je klíčové hlavně ve farmaceutickém průmyslu.

Reference

• Yusuke Masuda: Application News, Shimadzu Corporation, First Edition March 2024.
• Shimadzu Corporation: manuály a trademark disclaims.