Simultaneous sampling of two product streams

Význam tématu

Moderní metody separace ve farmaceutickém a chemickém průmyslu často využívají simulovanou pásmovou chromatografii (SMB) pro kontinuální rozdělování složek. Pro rychlou optimalizaci a kontrolu kvality je klíčové pravidelné a přesné vzorkování extraktu i rafinátu.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo představit a otestovat osmiportový dvoupolohový ventil KNAUER pro simultánní odběr vzorků ze dvou produktových proudů během separace kofeinu a paracetamolu pomocí systému AZURA Lab SMB. Autoři porovnávají nové řešení s klasickým uspořádáním využívajícím dva tří- nebo šestipoziční ventily.

Použitá metodika a instrumentace

Pro separaci byl zvolen SMB ve čtyřzónové konfiguraci 2:2:2:2 s následujícími parametry

• Průtok vstupu (feed): 0,2 ml/min
• Průtok elučního činidla: 4 ml/min
• Teplota kolony: pokojová
• Doba jednoho cyklu: 18,8 min

Brány experimentu tvořily:

• AZURA Lab SMB (biokompatibilní, laboratorní škála)
• Osmiportový dvoupolohový vzorkovací ventil AZURA V 4.1
• Manuální injekční ventil
• Držáky a měřiče průtoku (3× M13, 1× M12)
• Osm kolon Eurospher II C8 (150×8 mm, 15 µm)
• Software PurityChrom MCC pro akvizici a vyhodnocení dat

Hlavní výsledky a diskuse

Nasazení osmiportového ventilu umožnilo současný odběr vzorků z extraktu i rafinátu bez manuálních přepojování hadiček. Díky snížení mrtvého objemu došlo k významnému zrychlení vzorkovacího cyklu a minimalizaci ztrát analyzovaných sloučenin. Chronologické chromatogramy prokázaly stabilní nárůst koncentrace paracetamolu v rafinátu a kofeinu v extraktu během prvních dvanácti cyklů.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlejší a přesnější vzorkování díky simultánnímu odběru obou proudu.
• Snížení provozních nákladů a úspora prostoru – jeden ventil místo dvou.
• Zvýšená bezpečnost a ergonomie práce v laboratorním provozu.
• Vhodné zejména pro nízkoprůtokové aplikace, kde mrtvé objemy zásadně ovlivňují výsledky.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace automatizovaného vzorkování do procesní analytické technologie (PAT).
• Rozšíření pro víceproudé a multikomponentní separace včetně mikrofluidních systémů.
• Využití digitálních dvojčat pro simulaci a další optimalizaci SMB procesů v reálném čase.

Závěr

Osmiportový dvoupolohový ventil představuje efektivní nástroj pro simultánní vzorkování dvou produktových proudů v SMB metodách. Díky snížení mrtvého objemu, zrychlení procesu a úspoře hardwaru podporuje přesné a rychlé vyvíjení kontinuálních separačních procesů.