LIQUID CHROMATOGRAPHIC METHOD MODERNIZATION OF AN ISOCRATIC CANNABINOID HIGH PRESSURE LIQUID CHROMATOGRAPHIC SEPARATION

Význam tématu

Cannabis laboratoře vyžadují spolehlivé, rychlé a nákladově efektivní analytické metody pro kvantifikaci kanabinoidů v rostlinných vzorcích a extraktech. Modernizace isokratické HPLC separace umožňuje zkrátit dobu analýzy, snížit spotřebu rozpouštědel a zvýšit denní produktivitu bez nutnosti přechodu na složitější UHPLC vybavení.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo demonstrovat přenos klasické isokratické metody pro analýzu 16 kanabinoidů z tradičního 4,6×150 mm sloupce na modernizovaný 3,0×150 mm sloupec při zachování chromatografické kvality. Studie porovnala stávající Alliance HPLC systém s modernizovaným Alliance iS HPLC systémem s vyšším maximálním provozním tlakem.

Použitá metodika

Metoda vycházela z monografie se základními parametry: isokratické rozložení fáze A (0,1 % TFA ve vodě) a fáze B (acetonitril), UV detekce při 220 nm. Pomocí geometrických škálovacích vztahů byly upraveny následující podmínky:

• Průměr sloupce z 4,6 mm na 3,0 mm
• Průtok z 2,00 mL/min na 1,30 mL/min
• Objem injekce z 5,0 µL na 2,1 µL
• Doba analýzy z ~24 min na ~16 min

Použitá instrumentace

• Alliance HPLC System (legacy)
• Alliance iS HPLC System (modernizovaná platforma, max. tlak 10 000 psi)
• CORTECS Shield RP18 kolona, 4,6×150 mm, 2,7 µm a 3,0×150 mm, 2,7 µm
• Empower Chromatography Data System pro řízení a vyhodnocení dat

Hlavní výsledky a diskuse

Přenos metody na menší průměr sloupce a optimalizované podmínky vedl k:

• Snížení doby běhu z 24 min na 16 min při zachování rozlišení všech 16 kanabinoidů
• Úspoře rozpouštědel o 63 % (z 2 860 mL/injekci na 1 806 mL/injekci)
• Zvýšení denní kapacity analýzy z 55 na 85 injekcí, tedy o 45 %

Chromatogramy kvantifikovaly hlavní (CBDA, CBD, THCA, THC, CBN) i minoritní kanabinoidy srovnatelně mezi květovými a extraktovými vzorky konopí i technického konopí.

Přínosy a praktické využití metody

Zkrácení času analýzy a snížení spotřeby organických rozpouštědel přináší laboratorím významné úspory nákladů a umožňuje rychlejší obrat vzorků. Metoda je vhodná pro rutinní testování kvality konopných produktů, QA/QC v potravinářství, farmaceutickém výzkumu i regulovaných laboratořích.

Budoucí trendy a možnosti využití

Dalšími směry modernizace jsou:

• Rozšíření škálovacích principů na gradientní režimy a sloupce s menšími částicemi
• Integrace s automatizovanými vzorkovači a online vzorkováním
• Využití vyšších provozních tlaků pro ještě rychlejší separace
• Pokročilé nástroje pro zpracování dat a AI-podporované optimalizace metod

Závěr

Geometrické škálování umožnilo převést isokratickou kanabinoidní HPLC metodu na modernizovanou platformu s nižší spotřebou rozpouštědel, kratším časem analýzy a vyšší kapacitou stanovení. Modernizace HPLC systémů napomáhá zvýšit laboratorní produktivitu bez ztráty analytické kvality.

Reference

1. Transfer of HPLC Procedures to Suitable Columns of Reduced Dimensions and Particle Sizes; Uwe D Neue, Doug McCabe, Vijaya Ramesh, Horacio Pappa, Jim DeMuth; Pharmacopeial Forum 35(6) 2009.
2. Separation of 16 Cannabinoids in Cannabis Flower and Extracts Using a Reversed-Phase Isocratic HPLC Method; Andrew J Aubin, Catharine Layton, Shawn Helmueller; Waters Application Note 720006426EN 2018.
3. Preparative OBD Column Calculator; Waters Corporation; accessed 15 Jan 2024.
4. Columns Calculator 2.0; Waters Corporation; accessed 15 Jan 2024.