INCREASING THE THROUGHPUT OF CANNABINOID PROFILING AND POTENCY DETERMINATION USING CHROMATOGRAPHIC GEOMETRIC SCALING PRINCIPLES

Význam tématu

Legalizace konopí pro lékařské i rekreační účely zvyšuje potřebu rychlých, spolehlivých a přitom ekonomicky efektivních analytických postupů pro stanovení obsahu kanabinoidů. Zkrácení doby analýzy při zachování nebo zlepšení rozlišení a kvantifikační přesnosti je klíčové pro zajištění kvality a shody s regulačními požadavky.

Cíle a přehled studie / článku

Autoři prezentují postup geometrického škálování klasické isokratické HPLC separace 16 kanabinoidů do ultrarychlé UPLC metody. Cílem bylo minimalizovat cyklový čas, spotřebu elučního roztoku a objem vzorku, přitom udržet selektivitu a linearitu analýzy.

Použitá metodika a instrumentace

Metoda využívá UPLC přístroj ACQUITY H-Class se sloupcem CORTECS UPLC Shield RP18 (1,6 μm, 2,1×100 mm) při teplotě 35 °C. Mobilní fáze je isokratická směs vody s 0,1 % TFA a acetonitrilu v poměru 41:59, průtok 0,7 mL/min. Detekce probíhá pomocí PDA na vlnové délce 228 nm. Vzorky květů a koncentrátů se extrahovaly sonikací v acetonitrilu, ethanolu či isopropanolu, filtrováním a přímou injekcí 0,7 µL.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda dokázala separovat 16 kanabinoidů během 10,5 minuty s rozlišením Rs >2 pro všechny šarže. Ve srovnání s původní HPLC přinesla:

• 2,5× vyšší počet analýz za den (z 55 na 140 injekcí),
• 5× snížení objemu injekce (z 5 µL na 0,7 µL),
• 86% úsporu elučního roztoku (z 52 mL na 7,2 mL na analýzu).

Multi-bodové kalibrační křivky pro CBD a Δ9-THC prokázaly linearitu s R2 ≥0,999.

Přínosy a praktické využití metody

Vysoká rychlost cyklu a nízká spotřeba roztoků umožňují laboratořím zkrátit dobu odezvy pro výrobce i regulační orgány. Snížený objem analýzy šetří vzorek a reagencie, což je výhodné při drahých nebo limitovaných standardech. Metoda je vhodná pro rutinní kontrolu kvality květů, extraktů i finálních produktů obsahujících komplexní směsi kanabinoidů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další zrychlení a citlivost lze dosáhnout párováním UPLC s hmotnostní spektrometrií nebo využitím multimodálních stacionárních fází. Integrace mikrofluidiky a automatizovaných přípravných systémů podpoří vysokopropustné workflow. Rozvoj metod pro stanovení stopových a minoritních kanabinoidů doplní komplexní profilaci.

Závěr

Geometrické škálování HPLC na UPLC poskytuje rychlou, robustní a nákladově efektivní analýzu 16 hlavních kanabinoidů. Metoda splňuje požadavky USP na rozlišení i linearitu a významně zkracuje dobu analýzy, čímž přispívá ke zvýšení produktivity a úsporám v laboratořích zabývajících se kontrolou kvality konopných produktů.

Reference

1. System Suitability. First supplement to USP 40-NF 35, Physical Tests <621> Chromatography, 2019.
2. Aubin AJ, Layton CE. Separation of 16 Cannabinoids in Cannabis Flower and Extracts Using a Reversed Phase Isocratic HPLC Method. Waters Application Note 720006426EN, 2018.
3. Radwan MM, Wanas AS, Chandra S, ElSohly MA. Natural Cannabinoids of Cannabis and Methods of Analysis. In: Chandra S, Lata H, ElSohly M (eds). Cannabis sativa L. - Botany and Biotechnology. Springer, Cham, 2017.
4. Layton CE, Aubin AJ. Method validation for assay determination of cannabidiol isolates. J Liq Chromatogr Relat Technol. 41(3), 2018.
5. Layton CE, Aubin AJ. Setting the Standard: Considerations When Handling DEA-Exempt Cannabinoid Reference Standard Preparations Used For Potency Determination. Cannabis Sci Technol. 1(4), 2018.
6. Upton R (ed). Cannabis inflorescence: Cannabis spp.; Standards of Identity, Analysis, and Quality Control. American Herbal Pharmacopoeia, Scotts Valley CA, 2014.
7. Patel B, Wene D, Fan ZT. Qualitative and quantitative measurement of cannabinoids in cannabis using modified HPLC/DAD method. J Pharm Biomed Anal. 146:15–23, 2017.
8. Review Guidance, Validation of Chromatographic Methods. Center for Drug Evaluation and Research, US FDA, 1994.