Česká chromatografická škola - HPLC.cz 2023 - Den 3
HPLC.cz: Česká chromatografická škola - HPLC.cz 2023 - Den 3
Odborný program 3. dne zahájila přednáška na téma významu a síly selektivity v chromatografických separacích od společnosti Phenomenex.
Následující blok 4 přednášek poukázal na výzvy a řešení složitých analytických úkolů. Jak lze různé analytické úkoly vyřešit pomocí technik Iontové mobility jsme se dozvěděli od analytiků z UPOL. Celní technické laboratoře řeší velice často identifikace naprosto neznámých, nových a nebezpečných látek a využívají k tomu také HPLC & LC/MS nebo GC & GC/MS techniky. Potřeby a výzvy spojené s HPLC separacemi za vysokých teplot ve farmaceutických laboratořích nám ozřejmili odborníci ze společnosti TEVA.
Druhý odborný blok zahájila přednáška na téma využití software Labsolutions MD pro rychlý automatický vývoj a optimalizaci HPLC metod od aplikačních specialistů Shimadzu. Následovali již 3 přednášky zaměřené na využití kapilární elektroforézy v různých aplikacích a její spojení s hmotnostními detektory (CE-MS).
Odpolední program byl zábavně - soutěže - vzdělávací a rozšířil znalosti a obzory nejednoho analytického chemika v oblasti separačních metod. Než se ale účastníci pustili do tohoto klání, tak v přednášce společnosti Waters poznali analytické možnosti a přínosy moderních inertních povrchů MaxPeak HPS v oblasti HPLC kolon i samotného hardware.
Úterý 16. 05. 2023
Přednáška sponzora sekce
9:00 – 9:10 Power of selectivity
- Jan Vlasák (Phenomenex)
HPLC.cz: Power of selectivity (Jan Vlasák, Phenomenex)
5. ŘEŠENÍ SLOŽITÝCH ANALYTICKÝCH PROBLÉMŮ
- předseda sekce: J. Urban
09:10 – 9:40 Kritické problémy analytické chemie a jejich alternativní řešení
- Jan Hlaváč
Přes velký pokrok v oblasti analytické chemie za několik posledních dekád, zůstává několik zásadních problémů, jako je např. univerzálnost HPLC kolon, abstraktnost teoretického patra či legitimní požadavek na nekonečně dlouhou kolonu, stále nevyřešeno. Jednoduchost a univerzálnost analytických přístupů tak stále není na úrovni, která by si analytická chemie ve svém tradičním pojetí zasluhovala. Z toho důvodu jsou v naší skupině již desátým rokem rozvíjeny alternativní přístupy, které umožňují zvýšit efektivitu práce analytického chemika, zvýšit propustnost analýz či snížit ekonomickou náročnost analytických procesů. V této přednášce bude pozornost zaměřena jak na tradiční problémy separačních metod související zejména s účinností analytických kolon, tak i na nové hrozby, které souvisejí s energetickou krizí či ekologickými aspekty. Představena budou nová řešení instrumentálního charakteru, jakož i nové přístupy k řešení analytických procesů.
HPLC.cz: Kritické problémy analytické chemie a jejich alternativní řešení (Jan Hlaváč)
09:40 – 10:10 Příspěvek iontové mobility k řešení analytických úkolů
V posledních zhruba 15 letech se iontová mobilitní spektrometrie rozšířila do analytických laboratoří, a to ve spojení s hmotnostní spektrometrií. Separace látek iontovou mobilitou závisí na jejich náboji, hmotnosti, tvaru a velikosti molekuly. Spojením obou technik (IM-MS) lze zvýšit selektivitu měření. Iontová mobilita přispívá k odstranění pozadí ve spektrech, dovoluje rozdělit látky do skupin např. dle nábojového stavu a separovat izomery či konformery, určit srážkový průřez iontů. Eliminace pozadí přispěla např. ke zlepšení parametrů stanovení námelových alkaloidů v ječmeni a pšenici založeném na vysokoúčinné kapalinové chromatografii a hmotnostní spektrometrii. Současně určení srážkových průřezů podpořilo identifikaci látek. Separace dle nábojových stavů při analýze N-glykanů spolu s oddělením polyethylenglykolů významně zpřehlednila hmotnostní spektra. Zlepšení separace isomerních gangliosidů a metabolitů bylo dosaženo vhodným složením driftového plynu. Na separaci izomerních oligosacharidů odvozených od kyseliny hyaluronové byl demonstrován nový přístup k určování ploch nedokonale separovaných píků. U iontové mobility se tvar píků může významně lišit od Gaussovského profilu. Vyšší rozlišovací schopnost cyklické iontové mobility byla na našem pracovišti přínosná pro separaci isomerů nových psychoaktivních látek. Iontová mobilita je rovněž využívána ke studiu struktury iontů porovnáním experimentálně určeného srážkového průřezu s vypočteným. Lze očekávat, že rostoucí počet aplikací IM-MS podpoří další zavádění tohoto spojení do analytických laboratoří.
HPLC.cz: Příspěvek iontové mobility k řešení analytických úkolů (Karel Lemr)
10:10 – 10:30 Vzorky neznámých látek v Celně technické laboratoři
- Josef Reitmajer
Příspěvek popisuje postup používaný v Celně technické laboratoři (CTL) pro zpracování neznámých a nebezpečných látek. Vzhledem k zaměření laboratoře se pracovníci setkávají nejen se vzorky ropných, alkoholických a tabákových výrobků, ale též s konopnými výrobky a vzorky omamných a psychotropních látek včetně látek s velmi vysokou biologickou účinností.
V prezentaci je popsán postup zpracování vzorků, opatření provedená k zajištění bezpečnosti pracovníků i prostředí a analytické postupy používané k identifikaci neznámých látek. Zde je škála metod rozprostřena od jednoduchých, zdánlivě zastaralých postupů, po moderní instrumentální metody typu MS a NMR.
Kapalinová chromatografie ve spojení s hmotnostní spektrometrií (LC-QQQ a LC-QTOF) je používána jako rychlá a přesná identifikační technika. Na několika příkladech z praxe je demonstrováno použití této instrumentace.
HPLC.cz: Vzorky neznámých látek v Celně technické laboratoři (Josef Reitmajer)
10:30 – 10:50 Vysokoteplotní HPLC separace farmaceutických substancí
- Pavel Blatný
High temperature HPLC is a specific part of HPLC requiring specific approaches to meet target separation. Although commercially available HPLC instrumentation with column heaters providing separations over 100°C is supposed to be ready for high temperature separations, practical experiences indicate certain gaps especially if separation efficiency and selectivity is strongly temperature dependent. Over 20 years of experience in high temperature separations of pharmaceutic compounds with focus on the development of transferable methods is discussed in the presentation.
HPLC.cz: Vysokoteplotní HPLC separace farmaceutických substancí (Pavel Blatný)
10:50 – 11:20 Přestávka na kávu a diskuse u plakátových sdělení
Přednáška sponzora sekce
11:20 – 11:30 Rychlý vývoj metod s Labsolutions MD
- David Maxa (Shimadzu)
HPLC.cz: Rychlý vývoj metod s Labsolutions MD (David Maxa)
6. KAPILÁRNÍ ELEKTROFORÉZA
- předseda sekce: P. Bednář
11:30 – 12:00 Studium nekovalentních molekulových interakcí kapilární elektroforézou
- Václav Kašička
Two modes of affinity capillary electrophoresis (ACE), mobility shift ACE (ms-ACE) and partial-filling ACE (pf-ACE), were employed for quantitative evaluation of the strength and specificity of noncovalent molecular interactions.
Interactions of antamanide (AA), cyclic decapeptide from the deadly poisonous fungus Amanita phalloides, with univalent (Li⁺, Na⁺, K⁺, and NH₄⁺) and divalent (Mg2⁺ and Ca2⁺) cations in methanol were studied by ms-ACE. The strength of these interactions was quantified by the apparent binding constant, Kb, of the AA–cation complexes. The Kb was calculated using nonlinear regression analysis of dependence of the effective electrophoretic mobility of AA on the concentration of the above ions in background electrolyte (BGE, methanolic solution of 20 mM chloroacetic acid, 10 mM Tris, pHMeOH 7.8, containing 0–50 mM concentration of the above cations). Complexes of AA with the above metal cations were relatively weak, with the Kb in the range 37.8–14.1 L/mol. No interactions were observed between AA and Li⁺ and NH₄⁺ cations.
Interactions of vital protein hormone, human insulin (HI), with biologically relevant ligands, dopamine, serotonin, arginine, and phenol, in alkaline aqueous media were investigated by pf-ACE. The Kb values of the HI hexamer–ligand complexes were determined from dependence of the effective migration time changes of the above ligands on variable zone lengths of HI hexamer dissolved in BGE (40/40 mM Tris/tricine, pH 8.1, or 25/34 mM NaOH/tricine, pH 8.5) and hydrodynamically introduced into the bare fused silica capillary close to the UV detector. The HI interactions with the above ligands were found to be weak to moderately strong, with the Kb values in the range 385–1 314 L mol⁻¹, and decreasing in the order HI-phenol > HI-dopamine > HI-serotonin > HI-Arg.
Both ACE modes proved to be powerful tools for investigation of noncovalent interactions of (bio)molecules in a microscale.
HPLC.cz: Studium nekovalentních molekulových interakcí kapilární elektroforézou (Václav Kašička)
12:00 – 12:20 Využití chirálních iontových kapalin v enantioselektivních separacích pomocí kapilární elektroforézy
- Pavel Jáč
Ionic liquids represent organic salts that possess many advantageous properties such as low volatility, low melting points (≤ 100 °C), high thermal stability, electrolytic conductivity, nonflammability, and environmental sustainability. The cationic part of ionic liquids is formed by organic moiety such as imidazolium, pyridinium, tetraalkylammonium, and tetraalkylphosphonium. The anionic counterpart can be either organic, e.g., trifluoroacetate, trifluoromethylsulfonate, bis((trifluoromethyl)sulfonylimidate), or inorganic including bromide, tetrafluoroborate, and hexafluorophosphate. Variation in the cationic or anionic components of the salt results in significant changes in physical and chemical properties. The unique features of ionic liquids are utilized in different areas such as in organic synthesis and analytical chemistry. Chiral ionic liquids (CIL) represent a subclass of ionic liquids that are characterized by the presence of at least one chiral centre in their structure. The utilization of CIL as chiral selectors in the separation science was studied in last decades but only a limited number of reports shows their direct chiral recognition ability in electrodriven separations. Majority of papers describes synergistic effect of CIL with another conventional chiral selector such as cyclodextrin on enantioresolution in CE.
We tested chiral ionic liquid (1R,2S)-N-dodecyl-N-methylephedrinium bromide (DMEB) as a chiral selector for the enantioseparations of quinolones and 2-arylpropionic acids using capillary electrophoresis (CE). DMEB was capable to separate only the enantiomers of ofloxacin within the group of all compounds examined. We will discuss this aspect in the context of existing literature data.
Finally, our research enabled a method suitable for the levofloxacin assay in tablets using 20 mmol/L tris buffer (pH 8.5) containing 100 mmol/L DMEB and 20 % (v/v) acetonitrile as the background electrolyte. Our proof-of-concept data showed that the suggested method can be of interest for pharmaceutical community because it represents cheap microscale technique compared to the USP assay that relies on chiral ligand-exchange high-performance liquid chromatography. Our method is also more selective compared to the non-aqueous acidimetry that is the official
technique in Ph. Eur.
HPLC.cz: Využití chirálních iontových kapalin v enantioselektivních separacích pomocí kapilární elektroforézy (Pavel Jáč)
12:20 – 12:40 Současná analýza boswellových kyselin a nesteroidních protizánětlivých léčiv pomocí CE-MS
- Dmytro Kosolapov
The CE-MS method for the simultaneous analysis of boswellic acids and non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAID) is presented. The purpose of the method is to separate boswellic acids, the main components of Boswellia serrata extract which is widely used in anti-inflammatory dietary supplements, and 13 NSAIDs, specifically carprofen, diclofenac, flurbiprofen, ibuprofen, indomethacin, ketoprofen, meloxicam, niflumic acid, piroxicam, phenylbutazone, salicylic acid, sulindac, and tiaprofenic acid, which may be used as the adulterants of above-mentioned dietary supplements. The separation was carried out in 76 cm fused silica capillary, 50 μm i.d., with the applied voltage of +27 kV. The background electrolyte was a mixture of 40 mmol/L ammonium acetate (pH 8.5), MeOH, and ACN (5:1:4, v/v/v). The coupling of Agilent 7100 CE system with Agilent 6495 QqQ mass spectrometer was implemented through a coaxial sheath liquid interface. The analysis was carried out in negative ion mode using selected reaction monitoring method, which allowed to achieve selective analysis of all tested NSAIDs and most boswellic acids in 15 minutes. The α- and β-isomers of boswellic acids, however, migrate unresolved under proposed conditions and have identical fragmentation pathways, therefore they cannot be distinguished.
An optimization of ion source parameters and sheath liquid composition was conducted with focus on both sensitivity and improvement of the lifetime of separation capillary. Ion source parameters that included the temperature and flow rate of sheath and drying gasses, nozzle voltage, voltage on sprayer needle, and iFunnel high- and low-pressure RF voltage were optimized by means of design of experiments. An extraction procedure for dietary supplements containing Boswellia serrata extract was developed and optimized. The presented method will be validated and applied on the screening of dietary supplements containing Boswellia serrata extract.
HPLC.cz: Současná analýza boswellových kyselin a nesteroidních protizánětlivých léčiv pomocí CE-MS (Dmytro Kosolapov)
12:40 – 14:00 Oběd
Přednáška sponzora workshopu
14:00 – 14:10 MaxPeak HPS technologie na kolonách a LC hardwaru
- Martina Riesová (Waters)
HPLC.cz: MaxPeak HPS technologie na kolonách a LC hardwaru (Martina Riesová)
7. SOUTĚŽNÍ WORKSHOP
14:10 – 17:00 Aneb, OTESTUJTE SI VAŠE VĚDOMOSTI V OBLASTI SEPARAČNÍCH METOD :-D
- L. Nováková,
- M. Douša, J. Urban
HPLC.cz: Workshopu v oblasti separačních metod Česká chromatografická škola - HPLC.cz 2023
HPLC.cz: Workshopu v oblasti separačních metod Česká chromatografická škola - HPLC.cz 2023
HPLC.cz: Workshopu v oblasti separačních metod Česká chromatografická škola - HPLC.cz 2023
HPLC.cz: Workshopu v oblasti separačních metod Česká chromatografická škola - HPLC.cz 2023
HPLC.cz: Vítězná skupina soutěžního workshopu v oblasti separačních metod v roce 2023
19:00 Raut s živou hudbou
HPLC.cz: Raut s živou hudbou