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司小令第四季第四期——又想UHPLC又想SFC分析怎么办?

岛津

2024/03/28 09:57

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大家好,这里是司小令大讲堂第四季!第三期我们为大家分享了制备型超临界流体色谱(SFC)的特点和应用,以及从分析规模到制备规模如何过渡。第四期我们将探讨一个新话题:在日常分析过程中,有时我们可能会面临一台仪器无法同时满足不同分析方法的情况,比如一台色谱仪既想用于UHPLC又想用于SFC分析,该怎么办呢?本期内容就为大家带来解答。


对于许多科研人员和实验室工作者来说,开发分析条件时,如果能够分别使用超高效液相色谱仪(UHPLC)和超临界流体色谱仪(SFC),则可以从更广泛的分离条件中找出理想的分离条件。


然而,对于实验室管理人员来说,安装两台设备将对实验室的空间大小要求更高,使用和维护成本也比一台设备更多;对于分析工作者来说,在同时使用UHPLC和SFC的过程中,由于分析体系不同,需要耗费大量的时间去预平衡两种设备,不同分离条件的设置也是一件巨大的工程。这样看来,理想和现实的差距还是蛮大的。那究竟有没有两全其美的“二合一”解决方案呢?还真有。


设计原理上,由于SFC主要是基于LC的基础上再开发的,相比LC主要增加了CO2的输送泵和控制系统压力的背压控制单元,其余的溶剂输送泵、自动进样器、柱温箱和检测器是通用的。理论上,通过在标准UHPLC系统中增加CO2输送泵和背压控制单元,即可满足UHPLC和SFC两种分析模式的硬件要求。


岛津开发了一套集UHPLC和SFC功能于一体的 Nexera UC/s系统,系统流路图如下:


Nexera UC/s系统流路图(绿色线路为使用SFC时)


硬件上:Nexera UC/s可以看作在SFC系统中增加了1台UHPLC输送泵,通过切换输液泵和背压控制单元的压力开/关,实现UHPLC和SFC两种模式分析,这样不仅减少了安装空间和采购成本,同时提高了仪器整体利用率。当然,基于SFC和UHPLC分析的溶剂输送泵、自动进样器、柱温箱和检测器均可以共享的前提下,Nexera UC/s同样支持在现有UHPLC系统升级为该系统。除此之外,考虑到方法开发时,不同填料色谱柱之间的手动切换效率低的情况,Nexera UC/s采用搭配流路切换阀和色谱柱切换阀,可实现最多12根色谱柱的自动切换,提高分析方法的开发效率。


Method Scouting Solution设定窗口


批处理序列(红框是模式切换平衡方法)


软件上:岛津开发了一款支持在UHPLC和SFC模式之间切换的专用软件Method Scouting Solution,可用于自动创建和执行切换模式所需操作的批处理表,例如清除前一模式所用的流动相,并用下一模式所需的流动相清洗流路。


分析人员使用Method Scouting Solution软件时,仅需5步,输入:(1)流动相、(2)色谱柱、(3)样品、(4)用于分析的基本方法和(5)梯度条件(初始浓度、最终浓度和梯度),软件可以自动生成用于方法探索的批处理序列(包含了不同模式之间切换的预平衡方法)。即使是第一次使用UHPLC和SFC之间的自动切换也能轻松上手。此外,当多个分析人员使用时,可以在同一数据库中管理所使用的色谱柱和流动相信息,以提高管理效率并最大限度地减少操作错误。


应用:UHPLC/SFC模式的连续切换对于系统的稳定性和重现性提出了大的挑战,让我们来看看岛津Nexera UC/s的重现性如何。


基于Nexera UC/s切换系统,通过UHPLC和SFC分析之间的连续切换来分析三种药物成分,每种模式进样5针,连续切换2次,结果见下图,通过色谱图叠加可以看出,UHPLC和SFC模式连续切换时,分析结果稳定可靠,重现性良好。


通过UHPLC和SFC分析模式之间的切换获得的三种药物成分的色谱图


总结:UHPLC/SFC切换系统既满足了方法开发时对不同分离模式的需要,提高分析方法开发效率;同时“二合一”的设计也能有效减少安装空间和采购成本,提高仪器整体利用率。面对又想UHPLC又想SFC分析的困境,实现了“两全其美”的效果。


好啦!今天聊了这么多,小伙伴们在超临界流体色谱使用场景的了解是不是更丰富了呢?喜欢还请持续关注司小令哦!


本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。


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