Phương pháp chuyển hóa từ hệ thống sắc ký lỏng Agilent 1100 bằng phương pháp sử dụng hệ thống ACQUITY UPLC H-Class System với hệ thống ổn định nhiệt độ cột tối ưu
Phương pháp chuyển hóa từ hệ thống sắc ký lỏng Agilent 1100 bằng phương pháp sử dụng hệ thống ACQUITY UPLC H-Class System với hệ thống ổn định nhiệt độ cột tối ưu
Mục tiêu
Để chứng minh khả năng chọn của nhiệt độ đến độ chọn lọc của phương pháp HPLC chuyển hóa từ hệ thống sắc ký lỏng Aglient 1100 được thay thế bằng phươn pháp sử dụng hệ thống ACQUITY HPLC® H-Class.
Cơ sở lý thuyết
Với sự đầu tư ngày càng cao về thiết bị trong phòng thí nghiệm phân tích thường xuyên và cần thiết hay việc chuyển đổi phương pháp trên hệ thống phù hợp, không phân biệt là các thiết bị do một hãng sản xuất hay của nhiều hãng sản xuất khác nhau. Đối với những phươn pháp, đó là nhiệt độ – độ nhạy, việc chuyển hóa phương pháp HPLC liên quan có thể được thực hiện từ các các nhà sản xuất khác nhau. Kiểu truyền nhiệt nhiệt có thể dấn đến: thuộc tính của hệ thống có thể bao gồm: gia nhiệt cưỡng bức hay thụ động đối với pha động hay/hoặc pha tĩnh, hoặc đối lưu và lạnh lạnh cột. Những sự khác nhau trong quá trình truyền nhiệt có thể ảnh hưởng đến quá trình định lượng đặc biệt là quá trình phân tách (sắc ký). Nếu quá trình phân tách không được bảo toàn, thì phương pháp đơn giản nhất là cài điều chỉnh nhiệt độ cột. Nếu sự mở rộng này bị giới hạn, phương pháp này có thể được phát triển lại, hay không thể thực hiện được, cả 2 vấn đề này đều được tính vào chi phí tiêu hao về thiết bị, thời gian và cả thời gian thực hiện phân tích.
Hình 1. Phân tách hỗn hợp thành phần trong dược phẩm trên hệ thống Agilent 1100 Series LC và ACQUITY UPLC H-Class ở nhiệt độ 36oC. Thời gian lưu có thể được so sánh trong trường hợp của 2 thiết bị.
Giải pháp
Phương pháp chuyển từ hệ thống sắc ký lỏng Agilent 1100 thành phương pháp ACQUITY UPLC H-Class kết nối với hệ thống đơn cột (CH-A) được hiệu năng hóa. Tiêu tốn cho cả 2 phương pháp được được tính toán đến, thể tích chết của 2 hệ thống được đo lường, đối với hệ thống ACQUITY UPLC H-Class, độ trễ quá trình gradient được đưa vào khi sử dụng SmartStart Technology.3 để đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ điều khiển, mỗi hệ thống được kiểm tra bao gồm không gia nhiệt pha động và gia nhiệt pha động trước khi vào cột. Hệ thống sắc ký lỏng Agilent 1100 bao gồm hệ thống gia nhiệt thụ động (3µl) và hệ thống ACQUITY UPLC H-Class chứ hệ thống gia nhiệt cưỡng bức. Đối với trường hợp không có gia nhiệt, hệ thống sắc ký lỏng Agilent 1100 được thay đổi nhiệt độ một cách thụ động (tại thời điểm từ valve tiêm mẫu đến đầu vào cột phân tích), và hệ thống ACQUITY UPLCH-Class pha động được gia nhiệt trước khi bào cột một cách chủ động (hay cưỡng bức), hay ở chế độ hạn chế được qui định trong chương trình điều khiển Instrument Console (no active pr-heating).
Trên hệ thống sắc ký lỏng Agilent 1100, là một hệ thống sắc ký lỏng hiệu năng cao để phân tích những được tìm thấy sự khác biệt rất lớn khi nhiệt độ ngoài khoảng 36 – 60oC. Để đưa ra một nhiệt độ cho quá trình phân tách, phương pháp chuyển hóa với hệ thống ACQUITY UPLC H-Class được đánh giá nhiệt độ ngoài khoảng cũng như trong khoảng với sắc ký đồ thu được ở nhiệt độ 36oC (Hình 1). Kết quả thể hiện sự so sánh thời gian lưu và thời gian lưu tương đối gần như nhau trên cả 2 hệ thống ở nhiệt độ ngoài khoảng (Hình 2, đường màu đỏ và màu xanh). Thêm một thông tin nữa được xác nhận là tương đương là thời gian lưu của phenacetin và acid salicylic (Hình 3). Độ tương đương về độ chọn lọc được quan sát ở nhiệt độ tương đối lệch nhau 2oC, quá trình đánh giá độ chính xác trên 2 hệ thống. Trong khi pha động được tiền gia nhiệt ở nhiệt độ cao hơn có thể tối ưu hiệu năng cột bởi sự giảm nhiệt độ xuyên tâm và nhiệt độ gradient, và tất nhiên không phải tất cả các phương pháp nào cũng phải sử dụng điều khiển nhiệt độ. Do đó, các ví dụ thực tiễn được lặp lại trên cả hệ thống mà không sử dụng phương pháp gia nhiệt pha động trước khi vào cột. Dưới những điều kiện này, so sánh thời gian lưu được đề cặp trong cả 2 hệ thống là sắc ký lỏng Agilent 1100 và ACQUITY UPLC H-Class (Hình 4). Tuy nhiên, ở khoảng nhiệt độ (36 – 60oC), khi đó cài đặt nhiệt độ ở khoảng ít thay đổi nhất trong điều kiện thời gian là một hàm số của nhiệt độ (Hình 2). Hơn nữa, trường hợp không sử dụng gia nhiệt trước khi vào cột phân tích, độ nhạy của phương pháp không thay đổi khi nhiệt độ lớn hơn 42oC (Hình 4). Điều này rất quan trọng để chú ý: đối với trường hợp nhiệt độ lớn hơn 42oC, phương pháp được thực hiện trên cùng một hệ thống – điều này có thể không phải là hoàn hảo nếu sự thay đổi được tạo ra để pha động được tiền gia nhiệt trước khi vào cột phân tích. Bởi vậy, khi chuyển đổi phương pháp đang sử dụng hay không chế độ gia nhiệt trước khi vào cột được đưa ra.
Phương pháp chuyển từ hệ thống sắc ký lỏng Agilent 1100 thành phương pháp ACQUITY UPLC H-Class kết nối với hệ thống đơn cột (CH-A) được hiệu năng hóa. Tiêu tốn cho cả 2 phương pháp được được tính toán đến, thể tích chết của 2 hệ thống được đo lường, đối với hệ thống ACQUITY UPLC H-Class, độ trễ quá trình gradient được đưa vào khi sử dụng SmartStart Technology.3 để đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ điều khiển, mỗi hệ thống được kiểm tra bao gồm không gia nhiệt pha động và gia nhiệt pha động trước khi vào cột. Hệ thống sắc ký lỏng Agilent 1100 bao gồm hệ thống gia nhiệt thụ động (3µl) và hệ thống ACQUITY UPLC H-Class chứ hệ thống gia nhiệt cưỡng bức. Đối với trường hợp không có gia nhiệt, hệ thống sắc ký lỏng Agilent 1100 được thay đổi nhiệt độ một cách thụ động (tại thời điểm từ valve tiêm mẫu đến đầu vào cột phân tích), và hệ thống ACQUITY UPLCH-Class pha động được gia nhiệt trước khi bào cột một cách chủ động (hay cưỡng bức), hay ở chế độ hạn chế được qui định trong chương trình điều khiển Instrument Console (no active pr-heating).
Trên hệ thống sắc ký lỏng Agilent 1100, là một hệ thống sắc ký lỏng hiệu năng cao để phân tích những được tìm thấy sự khác biệt rất lớn khi nhiệt độ ngoài khoảng 36 – 60oC. Để đưa ra một nhiệt độ cho quá trình phân tách, phương pháp chuyển hóa với hệ thống ACQUITY UPLC H-Class được đánh giá nhiệt độ ngoài khoảng cũng như trong khoảng với sắc ký đồ thu được ở nhiệt độ 36oC (Hình 1). Kết quả thể hiện sự so sánh thời gian lưu và thời gian lưu tương đối gần như nhau trên cả 2 hệ thống ở nhiệt độ ngoài khoảng (Hình 2, đường màu đỏ và màu xanh). Thêm một thông tin nữa được xác nhận là tương đương là thời gian lưu của phenacetin và acid salicylic (Hình 3). Độ tương đương về độ chọn lọc được quan sát ở nhiệt độ tương đối lệch nhau 2oC, quá trình đánh giá độ chính xác trên 2 hệ thống. Trong khi pha động được tiền gia nhiệt ở nhiệt độ cao hơn có thể tối ưu hiệu năng cột bởi sự giảm nhiệt độ xuyên tâm và nhiệt độ gradient, và tất nhiên không phải tất cả các phương pháp nào cũng phải sử dụng điều khiển nhiệt độ. Do đó, các ví dụ thực tiễn được lặp lại trên cả hệ thống mà không sử dụng phương pháp gia nhiệt pha động trước khi vào cột. Dưới những điều kiện này, so sánh thời gian lưu được đề cặp trong cả 2 hệ thống là sắc ký lỏng Agilent 1100 và ACQUITY UPLC H-Class (Hình 4). Tuy nhiên, ở khoảng nhiệt độ (36 – 60oC), khi đó cài đặt nhiệt độ ở khoảng ít thay đổi nhất trong điều kiện thời gian là một hàm số của nhiệt độ (Hình 2). Hơn nữa, trường hợp không sử dụng gia nhiệt trước khi vào cột phân tích, độ nhạy của phương pháp không thay đổi khi nhiệt độ lớn hơn 42oC (Hình 4). Điều này rất quan trọng để chú ý: đối với trường hợp nhiệt độ lớn hơn 42oC, phương pháp được thực hiện trên cùng một hệ thống – điều này có thể không phải là hoàn hảo nếu sự thay đổi được tạo ra để pha động được tiền gia nhiệt trước khi vào cột phân tích. Bởi vậy, khi chuyển đổi phương pháp đang sử dụng hay không chế độ gia nhiệt trước khi vào cột được đưa ra.
Hình 2. Ảnh hưởng của việc điều khiển nhiệt độ cột phân tích lên thời gian lưu của Phenacetine. Cả ACQUITY UPLC H-Class và Agilent 1100 LC rút ngắn thời gian lưu khi tăng nhiệt độ. Với mỗi hệ thống, pha động được gia nhiệt trước khi vào cột phân tích cho kết quả tốt hơn khi đó thời gian lưu được xem là một hàm số của nhiệt độ.
Hình 3. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự phân tách của thành phần trong hỗn hợp. Cả hệ thống Aglient 1100 LC và ACQUITY UPLC H-Class thể hiện độ chọn lọc tương đương nhau khi thay đổi nhiệt độ đối với phenacetin (6) và salicylic acid (7).
Hình 4. Ảnh hưởng của quá trình gia nhiệt trước khi vào cột phân tích ở nhiệt độ 46oC. Với chế độ gia nhiệt trước khi vào cột phân tích, cả 2 hệ thống Agilent 1100 LC và ACQUITY UPLC H-Class được so sánh thời gian lưu. Tuy nhiên, độ chọn lọc khác nhau của Phenacetin và Slicylic acid được khảo sát giữa 2 quá trình phân tách có gia nhiệt và không gia nhiệt trước khi vào cột phân tích.
Kết luận
Kiểm soát nhiệt độ trong phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao có thể được sự tương đối trong chuyển hóa phương pháp phân tích. Trong thảo luận này, phương pháp HPLC được chuyển đổi thành công từ hệ thống Agilent 1100 LC đến ACQUITY UPLC H-Class với chế độ đơn cột. Ảnh hưởng của nhiệt độ trên sự phân tách được tìm thấy trong quá trình so sánh. Tuy nhiên, mỗi hệ thống cho ra kết quả khác nhau tùy thuộc vào pha động được gia nhiệt hay không trước khi vào cột phân tích. Trong thực tiễn này, nhiệt độ chọn lọc ảnh hưởng chỉ được khảo sát ở chế độ gia nhiệt trước khi vào cột phân tích. Do vậy, việc gia nhiệt pha động trước khi vào cột phân tích như là một yếu tố để thực hiện trong quá trình chuyển đổi phân tích. Tuy nhiên, với trường hợp không sử dụng chế độ gia nhiệt pha động trước khi vào cột phân tích vẫn có thể sử dụng tốt cho quá trình chuyển đổi phương pháp phân tích từ Agilent 1100 LC đến ACQUITY UPLC H-Class ở chế độ 1 cột đơn thuần.
Tham khảo
Chapter <621> CHROMATOGRAPHY United States Pharmacopeia and National Formulary (USP 30-NF 32 SR2) Baltimore, MD: United Book Press, Inc.; 2013. p. 6376-85
Protocol for Gradient Delay (Dwel l Volume) Measurement. Transferring Compendial HPLC Methods to UPLC Technology. Application Notebook: Waters Corporation; 2013. p. 67-8.
Kiểm soát nhiệt độ trong phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao có thể được sự tương đối trong chuyển hóa phương pháp phân tích. Trong thảo luận này, phương pháp HPLC được chuyển đổi thành công từ hệ thống Agilent 1100 LC đến ACQUITY UPLC H-Class với chế độ đơn cột. Ảnh hưởng của nhiệt độ trên sự phân tách được tìm thấy trong quá trình so sánh. Tuy nhiên, mỗi hệ thống cho ra kết quả khác nhau tùy thuộc vào pha động được gia nhiệt hay không trước khi vào cột phân tích. Trong thực tiễn này, nhiệt độ chọn lọc ảnh hưởng chỉ được khảo sát ở chế độ gia nhiệt trước khi vào cột phân tích. Do vậy, việc gia nhiệt pha động trước khi vào cột phân tích như là một yếu tố để thực hiện trong quá trình chuyển đổi phân tích. Tuy nhiên, với trường hợp không sử dụng chế độ gia nhiệt pha động trước khi vào cột phân tích vẫn có thể sử dụng tốt cho quá trình chuyển đổi phương pháp phân tích từ Agilent 1100 LC đến ACQUITY UPLC H-Class ở chế độ 1 cột đơn thuần.
Tham khảo
Chapter <621> CHROMATOGRAPHY United States Pharmacopeia and National Formulary (USP 30-NF 32 SR2) Baltimore, MD: United Book Press, Inc.; 2013. p. 6376-85
Protocol for Gradient Delay (Dwel l Volume) Measurement. Transferring Compendial HPLC Methods to UPLC Technology. Application Notebook: Waters Corporation; 2013. p. 67-8.
