ISC 2022: BOOK OF ABSTRACTS

Příručky | 2022 | ISCInstrumentace
GCxGC, 2D-LC, SFC, LC/MS, HPLC, GC, Spotřební materiál, GC kolony, LC kolony, GC/MSD, GPC/SEC, Iontová chromatografie, Příprava vzorků, LC/MS/MS, LC/QQQ, LC/HRMS, LC/Orbitrap, LC/TOF, LC/SQ, Iontová mobilita
Zaměření
Klinická analýza, Farmaceutická analýza, Proteomika, Životní prostředí, Lipidomika, Potraviny a zemědělství, Forenzní analýza a toxikologie, Metabolomika
Výrobce
Thermo Fisher Scientific, Agilent Technologies, Shimadzu, Waters

Význam tématu


Současný rozvoj analytické chromatografie umožňuje rychlé, účinné a velmi selektivní separace složitých směsí v potravinářském, farmaceutickém, environmentálním i biomedicínském výzkumu. Multidimenzionální chromatografické metody (GC×GC, LC×LC, SFC/MS, UHPLC–MS), nové materiály stacionárních fází i inovativní mikrofluidické přístupy zvyšují rozlišení, citlivost a specifičnost analýzy látek v různých matricích.

Cíle a přehled sympozia ISC 2022


33. mezinárodní sympozium o chromatografii (Budapešť, září 2022) představilo celou řadu přístupů k rozvoji a aplikaci vysokorozlišovacích technik. Klíčové oblasti zahrnovaly:
  • Rozvoj ultra-vysokého rozlišení v GC×GC a multidimenzionální GC (Philip Marriott).
  • Psychologické aspekty vědeckého uvažování a „antro­pické uvědomění“ ve výzkumu (Csaba Szántay).
  • Inovativní modulace a 3D-tisk v multidimenzionální LC (Peter Schoenmakers).
  • Lipidomika a klinické screeningy pomocí UHPSFC/MS pro včasné odhalení rakoviny slinivky (Michal Holčapek).
  • Charakterizace selektivity fází pro SFC metodami Neueovy matice (Tony Edge).
  • Kinetické diagramy jako systémově nezávislý nástroj pro srovnání výkonu GC, LC a SFC (Gert Desmet).

Použitá metodika a instrumentace


Nejdůležitější nástroje a postupy prezentované na sympoziu:
  • GC×GC s cryogenní modulací a hybridními MDGC systémy (longitudinální kryotrap, Deanovy přepínače).
  • UHPSFC/MS pro vysokocitlivou kvantifikaci stovek lipidů (UHPSFC s APCI/MS, LipidQuant software).
  • Stacionární fáze pro HILIC, SFC a aniontovou výměnu (zwitterionické, amido-, penta-HILIC, makrocyklické antibiotické, polymerní aniontoměniče).
  • 3D-tisk modulů LC×LC a mikrofluidických modulátorů GC (multicapilární reaktorové sloupky, modulátory „reverse fill-flush“).
  • Microfluidické platformy pro digitální manipulaci s plynnými vzorky (adsorpční mikroprekoncentrátory)
  • QbD softwarové nástroje pro modelování 3D design-space (DryLab, ChromSword), AI-přístupy pro automatizované 2D-LC.
  • Kombinované HPTLC-EDA-MS hyphenace (on-line eluce hlavních řezů, multiplex bioassay, 12D-hyphenace).
  • Mikroreaktory s imobilizovanými enzymy pro proteomiku, on-line HDX-MS, peptidová imobilizovaná trávení v CE-MS.

Hlavní výsledky a diskuse


Prezentované studie ukázaly, že:
  • Cryogenní a mikrofluidické modulační techniky v GC×GC dovolují rozsáhlé analýzy těkavých směsí (esenciální oleje, pesticidy, aromata) s rozlišením 4-sloupkových systémů.
  • UHPSFC/MS lipidomika prokazuje vysokou citlivost (> 90 % senzitivita/specificita pro kontrolu CA 19-9 u rakoviny slinivky).
  • Stacionární fáze pro SFC vykazují vysokou ortogonalitu (S ≥ 51) mezi sebou při jedné gradientní metodě.
  • Na kinetických diagramech lze srovnávat LC, SFC, GC bez ohledu na geometrii sloupku či teplotu, a vyhodnocovat kvalitní balení a pic capacity pro 1D i 2D systémy.
  • Lipidová značení (benzoylace) a H/D pooling vedou k vysoce reprodukovatelné absolutní kvantifikaci více než stovky metabolitů.
  • Hybridní on-line SFE-SFC a SFE-UHPSFC metody zvládají extrakci i separaci nepolárních i polárních složek (milk thistle, PFAS, sulfátované alkaloidy).
  • Moderní stacionární fáze (z třídicky vázané i elektrostaticky vázané hyperrozvětvené polymery, PGC, kapilární monolity) umožňují efektivní separace velkých biopolymerů, oligonukleotidů i proteinů.
  • Softwarové modelování, AI a uzavřené smyčky přinášejí první interpretivní automatizované metody vývoje 2D-LC.

Přínosy a praktické využití metody


Z oborového hlediska tyto pokroky umožní:
  • Rychlé vysokocitlivé screeningy biomarkerů v klinice i QA/QC rutinních laboratořích.
  • Detailní charakterizaci komplexních směsí (nutriční doplňky, environmentální vzorky, cenově dostupné screeningy rostlinných i potravinářských produktů).
  • Precizní vývoj a validaci chromatografických metod v souladu s QbD/ICH.
  • Miniaturizované, modulární a přenosné platformy pro on-site analýzy i space‐science aplikace.
  • Pokročilé API-LC/MS přístupy pro měkkou ionizaci a strukturální konfirmační analýzu proteinů, polysacharidů a lipidů.

Budoucí trendy a možnosti využití


Ve světle současných výsledků lze očekávat:
  • Další miniaturizaci a integraci analytických kroků s využitím mikrofluidiky, 3D tisku a in situ bioreaktorů.
  • Širší uplatnění digitálních metod, AI a uzavřených smyček pro automatizované vývoje komplexních LC/MS(×n) metod.
  • Rozvoj univerzálních indexů a databází retenčních pólů pro RPLC, HILIC, SFC, GC×GC a jejich online sdílení v rámci komunit.
  • Vývoj bioinertních povrchů a teroreticky optimalizovaných kolon pro eliminaci nespecifické adsorpce v biomolekulární analytice.
  • Pokračující synergii mezi “omics” přístupy (metabolomics, proteomics, glycomics) a multidimenzionální chromatografií.

Závěr


Sympozium ISC 2022 potvrdilo, že analytická chromatografie i kapilární techniky vstupují do nové fáze, která kombinuje ultra-vysoké rozlišení, miniaturizaci, integrované mikrofluidické systémy a pokročilé softwarové platformy. Tyto nástroje významně zvyšují možnost přesné, rychlé a citlivé analýzy složitých systémů napříč obory – od kliniky, přes environmental monitoring až po chemický výzkum. Spolupráce mezi akademií a průmyslem, podpora otevřeného sdílení retenčních dat a zapojení umělé inteligence slibují další přelomové výzvy.

Reference


[1] M. Holčapek, G. Liebisch, K. Ekroos, Anal. Chem. 90 (2018) 4249.
[2] D. Wolrab et al., Anal. Bioanal. Chem. 412 (2020) 2375.
[3] G. Liebisch et al., Nat. Metab. 1 (2019) 745.
[4] J.G. McDonald et al., Nat. Metab. (2022) DOI:10.1038/s42255-022-00628-3.
[5] D. Wolrab et al., Bioinformatics 37 (2021) 4591.
[6] D. Wolrab et al., Sci. Rep. 11 (2021) 20322.
[7] D. Wolrab et al., Nat. Commun. 13 (2022) 124.

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

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

17th International Symposium on Hyphenated Techniques in Chromatography and Separation Technology - Book of Abstracts
Waters ACQUITY UPC2 Bibliography - A compendium of references to scientific journal articles based on the technique of UltraPerformance Convergence Chromatography (UPC2)
BOOK OF ABSTRACTS - 5 International Symposium on RECENT ADVANCES IN FOOD ANALYSIS (RAFA)
BOOK OF ABSTRACTS - 6 International Symposium on RECENT ADVANCES IN FOOD ANALYSIS (RAFA)