Automatic Optimization of Gradient Conditions by AI Algorithm for Impurity Analysis

Aplikace | 2024 | ShimadzuInstrumentace
Software, HPLC
Zaměření
Výrobce
Shimadzu

Význam tématu


Vývoj chromatografických metod je tradičně časově náročný a vyžaduje expertní znalosti pro optimalizaci gradientních podmínek. Automatizace tohoto procesu pomocí umělé inteligence umožňuje zrychlení vývoje a snížení nároků na pracovní sílu.

Cíle a přehled studie / článku


Studie popisuje aplikaci softwaru LabSolutions MD vybaveného AI algoritmem pro automatické vyhledávání optimálních gradientních podmínek. Cílem bylo dosáhnout rozlišení (> 3,0) mezi hlavní složkou montelukastem a související nečistotou Imp1 a současně udržet dobu elučního času posledního píku pod 15 minut.

Použitá metodika


Software opakovaně provádí cyklus „vyhodnocení podmínek – analýza – korekce gradientu“. Uživatel definuje kritéria rozlišení a maxima doby eluce. AI algoritmus následně generuje různé gradientní profily, provádí na nich testovací analýzy a upravuje gradient podle dosažených výsledků až do splnění požadovaných parametrů.

Použitá instrumentace


  • Chromatografický systém: Nexera X3
  • Kolona: Shim-pack Scepter Phenyl-120, 100 × 3,0 mm, 1,9 µm
  • Mobilní fáze: A – 0,15 % kyseliny mravenčí ve vodě; B – 0,1 % kyseliny mravenčí v acetonitrilu
  • Teplota kolony: 30 °C, průtok 0,5 mL/min, objem injekce 10 µL
  • Detekce: 238 nm (SPD-M40, UHPLC cely)

Hlavní výsledky a diskuse


Po úvodním vyhodnocení pěti přednastavených gradientních profilů nebylo dosaženo požadovaného rozlišení (Rs 0,91). Sérií dvou korekčních analýz AI algoritmus automaticky upravil gradient a zavedl izokratickou fázi, čímž dosáhl Rs 3,1 a doby eluce posledního píku < 15 min.

Přínosy a praktické využití metody


  • Výrazná úspora času i potřebné pracovní síly při vývoji metod
  • Možnost nasazení i nespecializovanými uživateli
  • Zaručené splnění kritérií rozlišení a doby analýzy
  • Integrovaná podpora fáze screeningu i robustnostních testů v rámci jednoho softwaru

Budoucí trendy a možnosti využití


Rozšíření využití AI v analytické chemii zahrnuje prediktivní plánování rozlišení více nečistot, adaptivní metody řízení kvality (Analytical Quality by Design) a integraci s laboratořemi orientovanými na vysoký throughput. Dále lze očekávat rozvoj modulů pro více rozměrů chromatografie a pokročilou statistickou evaluaci robustnosti.

Závěr


Použití LabSolutions MD s AI algoritmem pro automatickou optimalizaci gradientu prokázalo efektivní a spolehlivé dosažení požadovaných chromatografických parametrů. Metoda významně snižuje závislost na expertech a může zrychlit vývoj a validaci nových metod v různých oblastech chemické analýzy.

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

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Automation and Efficiency Improvement Solutions (HPLC and LC-MS)
Automatic Optimization of Gradient Conditions by AI Algorithm Using Integrated LC System
AI-Driven Automated Column Screening and Gradient Optimization for LC Method Development
Automatic Optimization of Gradient Conditions by AI Algorithm on Synthetic Peptide and Impurities