UPC - waters.com · UUPC2 kromatografia hyödyntää sekä normaali, että käänteisfaasi...

43
©2012 Waters Corporation 1 UPC UPC 2 UltraPerformance UltraPerformance Convergence Chromatography Convergence Chromatography Enemmän selektiivisyyttä kromatografia-analytiikkaan Liisa Kanner

Transcript of UPC - waters.com · UUPC2 kromatografia hyödyntää sekä normaali, että käänteisfaasi...

Page 1: UPC - waters.com · UUPC2 kromatografia hyödyntää sekä normaali, että käänteisfaasi kromatografian kolonnikemioita, jolloin on käytettävissä laaja selektiivisyysalue ©2012

©2012 Waters Corporation 1

UPCUPC22

UltraPerformanceUltraPerformance Convergence ChromatographyConvergence Chromatography

Enemmän selektiivisyyttä

kromatografia-analytiikkaan

Liisa Kanner

Page 2: UPC - waters.com · UUPC2 kromatografia hyödyntää sekä normaali, että käänteisfaasi kromatografian kolonnikemioita, jolloin on käytettävissä laaja selektiivisyysalue ©2012

©2012 Waters Corporation 2

ErilaisetErilaiset erotustekniikaterotustekniikat

Gas Chromatography Liquid Chromatography Convergence Chromatography

GC

Capillary GC

HPLC

UPLC

SFC

UPC2

Page 3: UPC - waters.com · UUPC2 kromatografia hyödyntää sekä normaali, että käänteisfaasi kromatografian kolonnikemioita, jolloin on käytettävissä laaja selektiivisyysalue ©2012

©2012 Waters Corporation 3

UltraPerformanceUltraPerformance Convergence ChromatographyConvergence Chromatography

Convergence Chromatography on kromatografinen erotustekniikka, jokaon vaihtoehtoinen neste- tai kaasukromatografialle.

UltraPerformance Convergence Chromatography [UPC2]

Alusta asti uudelleen suunniteltu kromatografialaitteisto, jossa eluenttinakäytetään hiilidioksidia ,CO2 . Erotuksen selektiivisyys vastaanormaalifaasierotusta, mutta sopii erinomaisesti myöskäänteisfaasitekniikaksi.

ACQUITY UPC2

Laite perustuu UPLC tekniikkaan ja mahdollistaa haastavimmatkin erotuksetluotettavasti ja nopeasti.

Page 4: UPC - waters.com · UUPC2 kromatografia hyödyntää sekä normaali, että käänteisfaasi kromatografian kolonnikemioita, jolloin on käytettävissä laaja selektiivisyysalue ©2012

©2012 Waters Corporation 4

Why The Name?Why The Name?

Giddings, J.C. (1965) A critical evaluation of the theory of gas chromatography. In Gas Chromatography. 1964, edited by A. Goldup, p. 3-24. Elsevier, Amsterdam

In this article Dr. Giddings stated “One of the most interesting features of ultra high pressure gas chromatography would be convergence with classical liquid chromatography.”

Prof. Calvin Giddings (1930-1996)

Page 5: UPC - waters.com · UUPC2 kromatografia hyödyntää sekä normaali, että käänteisfaasi kromatografian kolonnikemioita, jolloin on käytettävissä laaja selektiivisyysalue ©2012

©2012 Waters Corporation 5

NäytteenkäsittelyNäytteenkäsittely

Useimmiten näytteenkäsittely koetaan hankalaksi jakalliiksi ja siitä haluttaisiin päästä niin vähällä kuinmahdollista.

Useimmissa näytteenkäsittely prosesseissa päädytäänorgaaniseen liuottimeen.– neste/neste, Soxhlet, tislaus, haihdutus ja uudelleen

liuotus Useat matriisit vaativat orgaanisen liuottimen

(geelit, rasvat, öljyt, synteeseissä käytetyt liuottimet) solvents, etc.)

image from dyapharma.com image from sefetec.net image from tasnee.com

Page 6: UPC - waters.com · UUPC2 kromatografia hyödyntää sekä normaali, että käänteisfaasi kromatografian kolonnikemioita, jolloin on käytettävissä laaja selektiivisyysalue ©2012

©2012 Waters Corporation 6

NäytteeenkäsittelyNäytteeenkäsittely

SoxhletExtraction

Distillation

Evaporation

Macro Micro Liquid / Liquid

DryingGrinding SFE

SPE

Page 7: UPC - waters.com · UUPC2 kromatografia hyödyntää sekä normaali, että käänteisfaasi kromatografian kolonnikemioita, jolloin on käytettävissä laaja selektiivisyysalue ©2012

©2012 Waters Corporation 7

UPCUPC22

SPE Extraction(Florisil)

GasGas ChromatographyChromatographyGasGas ChromatographyChromatography

STEP 1

Elution in hexane/ethyl acetateSTEP 2

Evaporate to drynessSTEP 3

Reconstitute in cyclohexaneSTEP 4

pyrethroidspyrethroids

Derivatize sample

Ready for analysis

STEP 5

STEP 6

SPE Extraction(Oasis HLB)

ReversedReversed--phase LCphase LCReversedReversed--phase LCphase LC

Elution in methanol

Evaporate to dryness

Reconstitute in water

carbamatescarbamates

Ready for analysis

Convergence Convergence ChromatographyChromatography

Convergence Convergence ChromatographyChromatography

Direct Analysis on UPC2

Convergence Chromatography

Eliminate lengthy evaporation and

reconstitution steps

No need for derivatization

Page 8: UPC - waters.com · UUPC2 kromatografia hyödyntää sekä normaali, että käänteisfaasi kromatografian kolonnikemioita, jolloin on käytettävissä laaja selektiivisyysalue ©2012

©2012 Waters Corporation 8

KromatografisetKromatografiset erotustekniikaterotustekniikat

Gas Chromatography

Liquid Chromatography

Convergence Chromatography

Erotus saadaan aikaa lämpötilagradientilla

•Hyvä tehokkuus [N]• Käytännössä ei ole rajoituksia kolonnin pituuden suhteen

•Rajoittunut selektiivisyys[α]• Vähän vaihtoehtoja stationäärifaasiksi

Erotus saadaan aikaan liuotingradientilla

•Hyvä tehokkuus[N]• Paine rajoittavana tekijänä

• Suhteellisen hyvä selektiivisyys [α]• Paljon erilaisia muotoja ja stationäärifaaseja: RP, NP, SEC, IEX, affiniteetti, ionipari, HILIC, GPC…etc.

Erotus saadaan aikaan liuotingradientilla

•Hyvä tehokkuus[N]• Eluentin CO2 alhainen viskositeetti mahdollistaa pidemmät kolonnit japienemmät partikkelit

•Hyvä selektiivisyys[α]• Paljon erilaisia stationäärifaaseja ja liuotinvaihtoehtoja eluentiksi

GC

LC

CC

Page 9: UPC - waters.com · UUPC2 kromatografia hyödyntää sekä normaali, että käänteisfaasi kromatografian kolonnikemioita, jolloin on käytettävissä laaja selektiivisyysalue ©2012

©2012 Waters Corporation 9

KaasukromatografianKaasukromatografiankehityskehitys

Gas Chromatography

Sen jälkeen kun kapillaarikolonnitotettiin käyttöön –luvulla, on vain vähä tapahtunut GC maailmassa.

GC Capillary GC

Vain vähän kehitystä GC-tekniikassa viimeisen 30 vuoden aikana

*1

*1: image from Restek.com *2: image from teaching.shu.ac.uk *3: image from soils.org

*2

*3

Page 10: UPC - waters.com · UUPC2 kromatografia hyödyntää sekä normaali, että käänteisfaasi kromatografian kolonnikemioita, jolloin on käytettävissä laaja selektiivisyysalue ©2012

©2012 Waters Corporation 10

18,000 psi

30,000 psi

130,000 psi

0

50,000

100,000

150,000

200,000

250,000

300,000

350,000

400,000

450,000

500,000

5 µm 3.5 µm 1.7 µm 1.4 µm 1.0 µm

Plat

es/m

eter

Particle Size

NestekromatografianNestekromatografiankehityskehitys

Liquid Chromatography

Siirtyminen UPLC-tekniikkaan 2004 on muuttanut nestekromatografiansuorituskykyä huomattavasti, parantaen resoluutiota, herkkyyttä janopeutta

LC UltraPerformance LC[UPLC]

partikkelikokoa

LC erotuksen tehokkuutta (N) on parannettu pienentämällälaitteistojen tilavuutta ja kolonnienpartikkelikokoa

ACQUITY UPLC I-Class laitteisto

70% more efficiencythan 1.7 µm

100% more efficiencythan 3.5 µm

Page 11: UPC - waters.com · UUPC2 kromatografia hyödyntää sekä normaali, että käänteisfaasi kromatografian kolonnikemioita, jolloin on käytettävissä laaja selektiivisyysalue ©2012

©2012 Waters Corporation 11

SFC:nSFC:nkehityskehitys

Convergence Chromatography

SFC UltraPerformanceConvergence Chromatography

Data courtesy of Davy Guillarme, Jean-Luc Veuthey LCAP, University of Geneva, Switzerland

UltraPerformance Convergence Chromatography on SFC laitteiston ja kolonnien kehityksen tulos.

Page 12: UPC - waters.com · UUPC2 kromatografia hyödyntää sekä normaali, että käänteisfaasi kromatografian kolonnikemioita, jolloin on käytettävissä laaja selektiivisyysalue ©2012

©2012 Waters Corporation 12

UPCUPC22:n :n sovellettavuussovellettavuusNopeatNopeat kiraalisetkiraaliset erotukseterotukset

Nopeat kiraaliset erotukset

Kannattaa siirtyä UPC2

tekniikkaaan– Tulokset vähintään yhtä hyviä kuin perinteisellä NP

kromatografialla

– Analyysiaiaka 1/30

– Eluenttien kulutus 1/75• 135 µL MeOH vs 10 mL heksaani/etanoli

Koko analyysi prosessi on nopeampi

Eluenttien valmistukseen janäytteenkäsittelyyn kuluva aika on lyhyempi

Kolonnien käyttöikä on pidempi

Eluenttien kulutus on vähäisempää jakäytettävät eluentit ovat edullisempia

AU

0.00

0.12

0.24

0.36

0.48

Minutes0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00

AU

0.00

0.30

Minutes0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00

UPC²

NPLC11 min

0.3 min

Page 13: UPC - waters.com · UUPC2 kromatografia hyödyntää sekä normaali, että käänteisfaasi kromatografian kolonnikemioita, jolloin on käytettävissä laaja selektiivisyysalue ©2012

©2012 Waters Corporation 13

UPCUPC22:n :n sovellettavuussovellettavuusKorvaaKorvaa normaalifaasinormaalifaasi tekniikantekniikan

6.23

7

10.8

55

20.8

50

26.6

32

30.8

56

35.8

19

AU

-0.0004

-0.0002

0.0000

0.0002

0.0004

0.0006

0.0008

0.0010

0.0012

0.0014

0.0016

0.0018

0.0020

Minutes0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00 50.00

ACQUITY UPC² 15 min

Cost per run ~ $0.05

Normal Phase HPLC50 min

Cost per run ~ $5.89

Kun normaalifaasiteknologiakorvataan UPC2:llä

Eluenttien valmistukseen ja näytteenkäsittelyynkuluu vähemmän aikaa

Kolonnien käyttöikä pitenee

Eluentikustannukset ovat huomattavastialhaisemmat

Kannattaa siirtyä UPC2 tekniikkaaan Tulokset vähintään yhtä hyvät

Analyysiaika vähnenee ainakin 3:s osaan

Kustannukset per analyysi 5.89 $:sta, 5 senttiin.

Page 14: UPC - waters.com · UUPC2 kromatografia hyödyntää sekä normaali, että käänteisfaasi kromatografian kolonnikemioita, jolloin on käytettävissä laaja selektiivisyysalue ©2012

©2012 Waters Corporation 14

UPCUPC22:n :n monipuolisetmonipuolisetkäyttömahdollisuudetkäyttömahdollisuudet

A 4-hydroxyacetophenoneB p-nitrophenolC 2-hydroxyacetophenoneD 4-chloroacetanilideE acetanilideF phenacetinG 3-aminophenolH paracetamolI 2-aminophenol

Lääkeaineanalytiikka, epäpuhatusmäärityksetLääkeaineanalytiikka,

epäpuhatusmääritykset

Ympäristöanalytiikka Elitarvikeanalytiikka

Kemianteollisuus

Non-ionic surfactantsParacetamol and impurities

Chiral pesticides Vitamin E isomers

Permethrin

Page 15: UPC - waters.com · UUPC2 kromatografia hyödyntää sekä normaali, että käänteisfaasi kromatografian kolonnikemioita, jolloin on käytettävissä laaja selektiivisyysalue ©2012

©2012 Waters Corporation 15

Perustuu UPLC tekniikkaaan

Huomattava lisäys selektiivisyyteenkromatografiassa

Page 16: UPC - waters.com · UUPC2 kromatografia hyödyntää sekä normaali, että käänteisfaasi kromatografian kolonnikemioita, jolloin on käytettävissä laaja selektiivisyysalue ©2012

©2012 Waters Corporation 16

UPCUPC22

UPC2 teknologiassa voidaan hyödyntää kaikkia normaalifaasinselektiivisyys ominaisuuksia– Ortogonaalinen käänteisfaasikromatografialle– Pääasiallinen eluentti CO2, ei juurikaan tarvita normaalifaasianalytiikassa käytettäviä

haitallisia eluentteja.

UPC2 soveltuu monille yhdistetyypeille– 80-85% käänteisfaasilla erotettavista yhdisteistä voidaan erottaa myös

UPC2 :lla

– Jos yhdiste liukenee orgaanisenn liuottimeen, se sopii analysoitavaksi UPC2 :lla– Useimmat orgaaniset suolat– Vahvat orgaaniset hapot ja emäkset– Pienet rasvaliukoiset peptidit– Poolittomat (esim., vahat ja öljyt )– Sopii erinomaisesti isomeerien stereoisomeerien diastereomeerien ja kiraalisten

yhdisteiden erotukseen.

Detektoreiksi sopivat:– UV, PDA, ELSD, CD, MS, FID

Page 17: UPC - waters.com · UUPC2 kromatografia hyödyntää sekä normaali, että käänteisfaasi kromatografian kolonnikemioita, jolloin on käytettävissä laaja selektiivisyysalue ©2012

©2012 Waters Corporation 17

MitäMitä on on superkriittinensuperkriittinen nesteneste??

Korkea diffuusio ja alhainenviskositeetti josta seurauksena

nopea ja tehokaskromatografia

Neste/kaasu Kriittinenpiste

Superkriitinenneste

Lisätäänlämpötilaa japainetta

Lisätäänlämpötilaa japainetta

Page 18: UPC - waters.com · UUPC2 kromatografia hyödyntää sekä normaali, että käänteisfaasi kromatografian kolonnikemioita, jolloin on käytettävissä laaja selektiivisyysalue ©2012

©2012 Waters Corporation 18

UPCUPC22 tekniikantekniikan periaatteetperiaatteet

HPLC:n kaltainen erotustekniikka– Normaalisti nestekromatogrfaiassa käytettävä heikko eluentti (vesi) on

korvattu hiilidioksidilla CO2

Eluenttina on superkriittinen neste + yksi tai useampiaeluenttipareja– CO2 on yleisin superkriittinen eluentti– Metanoli on yleisin eluenttipari

Erotus on normaalifaasikromatografia kaltainen

Substance Critical Temp oC Critical Pressure(bar)

Comments

Carbon Dioxide 31 74 Physical state easily changed

Water 374 221 Extreme conditions needed

Methanol 240 80 Extreme temperature needed

Ammonia 132 111 Highly corrosive

Freon 96 49 Environmentally unfriendly

Nitrous Oxide 37 73 Oxidizing agent

Page 19: UPC - waters.com · UUPC2 kromatografia hyödyntää sekä normaali, että käänteisfaasi kromatografian kolonnikemioita, jolloin on käytettävissä laaja selektiivisyysalue ©2012

©2012 Waters Corporation 19

Solvent Strength

Solvent EluotropicValue [Eo]

Polarity [P’]

Pentane, Hexane, Heptane

0 0.1

Xylene 0.22 2.5

Toluene 0.22 2.4

Diethyl ether 0.29 2.8

Dichloromethane 0.30 3.1

Chloroform 0.31 4.1

Acetone 0.43 5.1

Dioxane 0.43 4.8

THF 0.48 4.0

MTBE 0.48 2.5

Ethyl acetate 0.48 4.4

DMSO 0.50 7.2

Acetonitrile 0.52 5.8

Isopropanol 0.60 3.9

Ethanol 0.68 4.3

Methanol 0.73 5.1

Water 10.2

LiuottimienLiuottimien valintavalinta

Käänteisfaasi

UPC2

Hei

kko

Vah

vaN

orm

aali

faas

i

Supercritical CO2

Superkriittinen CO2, jota käytetään UPC:ssä liukeneekaikkiin eluotrooppisen sarjanliuottimiin, minkä takia on mahdollista käyttää laajaajoukkoa erilaisenselektiivisyyden omaaviaeluentteja

Normaalifaasi

Page 20: UPC - waters.com · UUPC2 kromatografia hyödyntää sekä normaali, että käänteisfaasi kromatografian kolonnikemioita, jolloin on käytettävissä laaja selektiivisyysalue ©2012

©2012 Waters Corporation 20

StationäärfaasiStationäärfaasiSelektiivisyysSelektiivisyys vaihtoehdotvaihtoehdot

Stationary Phase Choices

Silica / BEH

2-ethylpyridine

Cyano

Aminopropyl

Diol

Amide

PFP

Phenyl

C18 < C8

Käänteisfaasi

Normaalifaasi

UPC2

UUPC2 kromatografiahyödyntää sekä normaali, että käänteisfaasikromatografiankolonnikemioita, jolloin on käytettävissä laajaselektiivisyysalue

Page 21: UPC - waters.com · UUPC2 kromatografia hyödyntää sekä normaali, että käänteisfaasi kromatografian kolonnikemioita, jolloin on käytettävissä laaja selektiivisyysalue ©2012

©2012 Waters Corporation 21

SelektiivisyytennSelektiivisyytenn vaikuttavatvaikuttavat työkaluttyökalutRP RP jaja NP NP kromatografiassakromatografiassa

EluenttiPentane, Hexane, Heptane

Xylene

Toluene

Diethyl ether

Dichloromethane

Chloroform

Acetone

Dioxane

THF

MTBE

Ethyl acetate

DMSO

Acetonitrile

Isopropanol

Ethanol

Methanol

Kiinteäfaaasi

Silica / BEH

2-ethylpyridine

Cyano

Aminopropyl

Diol

Amide

PFP

Phenyl

C18 < C8

Käänteisfaasi

Normaalifaasi

Huomioitava eriliuottimiemmahdollinen

liukenemattomuustoisiinsa

Page 22: UPC - waters.com · UUPC2 kromatografia hyödyntää sekä normaali, että käänteisfaasi kromatografian kolonnikemioita, jolloin on käytettävissä laaja selektiivisyysalue ©2012

©2012 Waters Corporation 22

UPC2

Melkein kaikkinestekromatorafiassa

käytetttävätliuottimet jakolonnifaasit

SelektiivisyytenSelektiivisyyten vaikuttavatvaikuttavat työkaluttyökalutUPCUPC22 kromatografiassakromatografiassa

EluentitPentane, Hexane, Heptane

Xylene

Toluene

Diethyl ether

Dichloromethane

Chloroform

Acetone

Dioxane

THF

MTBE

Ethyl acetate

DMSO

Acetonitrile

Isopropanol

Ethanol

Methanol

Kiinteäfaasi

Silica / BEH

2-ethylpyridine

Cyano

Aminopropyl

Diol

Amide

PFP

Phenyl

C18 < C8

Page 23: UPC - waters.com · UUPC2 kromatografia hyödyntää sekä normaali, että käänteisfaasi kromatografian kolonnikemioita, jolloin on käytettävissä laaja selektiivisyysalue ©2012

©2012 Waters Corporation 23

SelektiivisyytenSelektiivisyyten vaikuttavatvaikuttavat työkaluttyökalutUPCUPC22 kromatografiassakromatografiassa

EluenttiPentane, Hexane,

Heptane

Xylene

Toluene

Diethyl ether

Dichloromethane

Chloroform

Acetone

Dioxane

THF

MTBE

Ethyl acetate

DMSO

Acetonitrile

Isopropanol

Ethanol

Methanol

Kiinteäfaasi

Silica / BEH

2-ethylpyridine

Cyano

Aminopropyl

Diol

Amide

PFP

Phenyl

C18 < C8

Hei

kko

Vah

va

SuperkriittinenCO2

Orgaaninenliuotin

UPC2

Melkein kaikkinestekromatorafiassa

käytetttävätliuottimet jakolonnifaasit

Page 24: UPC - waters.com · UUPC2 kromatografia hyödyntää sekä normaali, että käänteisfaasi kromatografian kolonnikemioita, jolloin on käytettävissä laaja selektiivisyysalue ©2012

©2012 Waters Corporation 24

ACQUITY UPCACQUITY UPC22 laitteistolaitteisto::EnemmänEnemmän selektiivisyyttäselektiivisyyttä

: CSH PFP

AU

0.000

0.012

0.024

0.036

0.048

: HSS C18 SB

AU

0.000

0.012

0.024

0.036

0.048

: BEH HILIC

AU

0.000

0.012

0.024

0.036

0.048

: 2-EP

AU

0.000

0.012

0.024

0.036

0.048

Minutes0.00 0.60 1.20 1.80 2.40 3.00 3.60 4.20 4.80 5.40 6.00

ACQUITY UPC2 Hybrid 2-EP 1.7 µm

ACQUITY UPC2 Hybrid 1.7 µm

GA D(1,2)

C

HF

B

E

GA D

C

HF

B

E

GA

DC

H F

BE

GADC

HF*

B

E

ACQUITY UPC2 CSH Fluoro-Phenyl 1.7 µm

ACQUITY UPC2 HSS C18 SB 1.7 µm

AP

I

AP

I

AP

I

AP

I

Page 25: UPC - waters.com · UUPC2 kromatografia hyödyntää sekä normaali, että käänteisfaasi kromatografian kolonnikemioita, jolloin on käytettävissä laaja selektiivisyysalue ©2012

©2012 Waters Corporation 25

UPCUPC22 kromatografiakromatografia::LisääLisää selektiivisyyttäselektiivisyyttä haastaviinhaastaviin erotuksiinerotuksiin

Stationary Phase

Silica / BEH

2-ethylpyridine

Cyano

Aminopropyl

Diol

Amide

PFP

Phenyl

C18 < C8

% O

rgaan

inen

Rasvaliukoisetvitamiinit

Rasvaliukoisetvitamiinit

HeikkoHeikko

VahvaVahva

SuperkriitinenCO2

Orgaaninenliuotin

Page 26: UPC - waters.com · UUPC2 kromatografia hyödyntää sekä normaali, että käänteisfaasi kromatografian kolonnikemioita, jolloin on käytettävissä laaja selektiivisyysalue ©2012

©2012 Waters Corporation 26

UPCUPC22 kromatografiakromatografia: :

Rasvaliukoiset vitamiinit

Analyysiaika nopeampi verrattunakäänteis- ja normaalifaasierotuksin

UPC2 sopii hyvin erilaislle valmisteilleo Öljypohjaisille, jauhoille ja tableteille

Näyte voidaan injektoida suoraanuutttoliuoksessa

retinol

AU

-0.05

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.35

0.40

0.45

0.50

0.55

0.60

0.65

0.70

Minutes0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 2.20 2.40 2.60 2.80 3.00

Vitamin ApalmitateVitamin A

acetate

AU

0.00

0.25

0.50

0.75

1.00

Minutes0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00 5.50 6.00 6.50 7.00 7.50 8.00 8.50 9.00 9.50 10.00

6.86

2

AU

0.000

0.006

0.012

0.018

0.024

Minutes4.20 4.404.604.80 5.005.205.40 5.605.806.00 6.206.40 6.606.807.00 7.207.407.60 7.808.008.20 8.408.60 8.809.00

cis-vitamin Apalmitate

trans-vitamin A palmitate

Vitamin D3cholecalciferol

Vitamin D3cholecalciferol

0.48

9

0.69

5

0.76

3

0.89

3

AU

0.00

0.26

0.52

0.78

1.04

Minutes0.00 0.12 0.24 0.36 0.48 0.60 0.72 0.84 0.96 1.08 1.20

α-tocopherol

β-tocopherol

δ-tocopherol

γ-tocopherol

Vitamin E isomers

ACQUITY UPC2 BEH

ACQUITY UPC2 HSS C18 SB ACQUITY UPC2 HSS C18 SB

Page 27: UPC - waters.com · UUPC2 kromatografia hyödyntää sekä normaali, että käänteisfaasi kromatografian kolonnikemioita, jolloin on käytettävissä laaja selektiivisyysalue ©2012

©2012 Waters Corporation 27

UPCUPC22 kromatografiakromatografia::LisääLisää selektiivisyyttäselektiivisyyttä haastaviinhaastaviinerotuksiinerotuksiin

Kiinteäfaasi

Silica / BEH

2-ethylpyridine

Cyano

Aminopropyl

Diol

Amide

PFP

Phenyl

C18 < C8

Lipidit

% O

rgaan

inen

HeikkoHeikko

VahvaVahva

Superkriittinen CO2

Orgaaninenliuotin

Page 28: UPC - waters.com · UUPC2 kromatografia hyödyntää sekä normaali, että käänteisfaasi kromatografian kolonnikemioita, jolloin on käytettävissä laaja selektiivisyysalue ©2012

©2012 Waters Corporation 28

UPCUPC22 kromatografiakromatografia: : PoolisetPooliset jaja neutraalitneutraalit lipiditlipidit

PC

SMLPC

PE

TAG

Neutraalit ja pooliset lipidit

UPC2 :lla voidaan yhdellä menetelemällä erottaa erilipidiryhmiä, kun GC.llä ja RPLC.llä voidaan erottaavain yksi ryhmä kerrellaan

Hyvä erotuskyky sekä ryhmien välille, että piikeilleryhmän sisällä

Selektiivinen monille biologisille uutteille

TAG: Triacylglycerides PE: Phosphotidylethanolamine PC: PhosphotidylcholineSM: Sphynogomyelin LPC: Lysophosphotidylcholine

Page 29: UPC - waters.com · UUPC2 kromatografia hyödyntää sekä normaali, että käänteisfaasi kromatografian kolonnikemioita, jolloin on käytettävissä laaja selektiivisyysalue ©2012

©2012 Waters Corporation 29

TAG mix

CE mix

FFA

All mix

ESI-

ESI+

UPCUPC22 kromatografiakromatografia: : NeutraalitNeutraalit lipiditlipidit

Page 30: UPC - waters.com · UUPC2 kromatografia hyödyntää sekä normaali, että käänteisfaasi kromatografian kolonnikemioita, jolloin on käytettävissä laaja selektiivisyysalue ©2012

©2012 Waters Corporation 30

LisääLisää selektiivisyyttäselektiivisyyttä haastaviinhaastaviinerotuksiinerotuksiin luonnontuotteidenluonnontuotteidenanalyyseissäanalyyseissä

Kiinteäfaasi

Silica / BEH

2-ethylpyridine

Cyano

Aminopropyl

Diol

Amide

PFP

Phenyl

C18 < C8

Luonnontuotteet

% O

rgaan

inen

heikkoheikko

VahvaVahva

SuperkriittinenCO2

Orgaaninenliuotin

Page 31: UPC - waters.com · UUPC2 kromatografia hyödyntää sekä normaali, että käänteisfaasi kromatografian kolonnikemioita, jolloin on käytettävissä laaja selektiivisyysalue ©2012

©2012 Waters Corporation 31

AU

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

Minutes0.00 2.20 4.40 6.60 8.80 11.00 13.20 15.40 17.60 19.80 22.00

UPCUPC22 kromatografiakromatografia: : LuonnontuotteetLuonnontuotteet

Kamomilla

Luonnontuotteiden määritys on erityisenhankalaa johtuen näytteidenmonimutkaisuudesta

Usein tarvitaan ortogonaalinen erotus, jottavoidaan varmistaa näytteen karakterisointi

Näytteiden uuttoliuokset on injektoitavissasellaisenaan UPC2 kolonniin

1. apigenin-7-O-glucoside2. chamaemeloside3. apigenin

1

2

3

Anthemis nobilis(kamomilla)

Page 32: UPC - waters.com · UUPC2 kromatografia hyödyntää sekä normaali, että käänteisfaasi kromatografian kolonnikemioita, jolloin on käytettävissä laaja selektiivisyysalue ©2012

©2012 Waters Corporation 32

UPCUPC22 kromatografiakromatografia: : LuonnontuotteetLuonnontuotteet

Inte

nsity

0

80000

160000

240000

320000

Minutes11.60 11.80 12.00 12.20 12.40 12.60 12.80 13.00 13.20 13.40 13.60 13.80 14.00 14.20 14.40 14.60 14.80 15.00 15.20 15.40

Inte

nsity

0.0

4.0x105

8.0x105

1.2x106

1.6x106

Minutes4.62 5.28 5.94 6.60 7.26 7.92 8.58 9.24 9.90 10.56

MS tekniikalla analysoitu käyttäen sekä LC ettäSFC tekniikkaa

XIC of m/z=475 UPC2 tekniikalla löytyi uusiisobaarinen komponentti

UPLC …joka puuttuu UPLC-RP kromatogrammista

UPC2

*

Page 33: UPC - waters.com · UUPC2 kromatografia hyödyntää sekä normaali, että käänteisfaasi kromatografian kolonnikemioita, jolloin on käytettävissä laaja selektiivisyysalue ©2012

©2012 Waters Corporation 33

BinolinBinolin kiraalinenkiraalinen erotuserotus

AU

0.00

0.02

0.04

0.06

0.0 5.0 10.0 15.0 20.0

Rs=1.67NPLC

AU

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

Minutes0.0 5.0 10.0 15.0 20.0

Rs=2.61UPC2

Experimental Conditions

Page 34: UPC - waters.com · UUPC2 kromatografia hyödyntää sekä normaali, että käänteisfaasi kromatografian kolonnikemioita, jolloin on käytettävissä laaja selektiivisyysalue ©2012

©2012 Waters Corporation 34

EdutEdut kiraalisessakiraalisessa UPC² UPC² erotuksessaerotuksessa

BINOLin enantiomeerien erotus alle 2:n minuutin

Waters ACQUITY UPC² laitteistolla

UPC² on 9 kertaa nopeampi kuin NPLC

Ympäristön kannalta parempi vaihtoehto– Ei tarvita heksaania

Paljon pienemmät analyysikustannukset– $2.85/analyysi NPLC :llä vs. $0.08/analyysi for UPC²:lla

o Nopeampi

o CO2 ja metanoli ovat halpoja liuottimia

Page 35: UPC - waters.com · UUPC2 kromatografia hyödyntää sekä normaali, että käänteisfaasi kromatografian kolonnikemioita, jolloin on käytettävissä laaja selektiivisyysalue ©2012

©2012 Waters Corporation 35

AU

0.00

0.12

0.24

0.36

0.48

Minutes0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00

AU

0.00

0.30

Minutes0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00

Perustuu ACQUITY laitteistoon– UPC² systeemin tilavuus on n. 66 µL

– UPC² systeemin dispersio on n. 25 µL 2 mL/min virtauksella

o ACQUITY UPLC : dispersio on n.16 µL

o Alliance :n dispersio on 40 µL

Pienempi dispersio UPC²:lla vähentää vyöhykkeen leviämistä

Nopeampi erotus vähentääkustannuksia huomattavasti

PienetPienet partikkelitpartikkelit kiraalisissakiraalisissaerotuksissaerotuksissa

0.30

IB3 (2.1 50 mm, 3 µm)15% methanol3 mL/min120 barTotal analysis time: 18 s

AD-H (4.6 150 mm, 5 µm)70/30 hexane/ethanol1 mL/min

UPC²

NPLC

Warfarin

Page 36: UPC - waters.com · UUPC2 kromatografia hyödyntää sekä normaali, että käänteisfaasi kromatografian kolonnikemioita, jolloin on käytettävissä laaja selektiivisyysalue ©2012

©2012 Waters Corporation 36

EnantiomeeriEnantiomeeri--epäpuhtaudenepäpuhtaudenmääritysmääritys UPC²:llaUPC²:lla

O(R)

OH

O

O(S)

OH

O

Benzyl Mandelate

AU

0.000

0.002

0.004

Minutes0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00

RS

AU

0.00

0.20

Minutes0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00

R S RS=7.28

Analyte Benzyl mandelate

Isomer R- S-

Retention tR (min) 0.933 1.344

Std. Dev. 0.00179 0.00283

% RSD 0.23 0.21

Peak area Peak area (µV*sec) 593374 594972

Std. Dev. 2815.47 2986.23

% RSD 0.47 0.50

Page 37: UPC - waters.com · UUPC2 kromatografia hyödyntää sekä normaali, että käänteisfaasi kromatografian kolonnikemioita, jolloin on käytettävissä laaja selektiivisyysalue ©2012

©2012 Waters Corporation 37

ParempiParempi kvantitointikvantitointi

R- ja S-benzyl mandelaatin enantiomeerit n. 1,5 minuutissaWaters ACQUITY UPC² laitteistolla

Erinomainen toistettavuus– < 0.23% RSD retentiolle– < 0.5% RSD piikin pinta-alalle

Parempi detektointi herkkyys mahdollistaa 0.02 prosenttisenenantiomeeri epäpuhtauden määrityksen– Parempi pumppu– Laite suunniteltu siten, että paineenvaihtelu on melkein olematon– Detektorissa hyvä lämpötilakontrolli

o Vähemmän altis ympäristön lämpötilan muutoksille– Injektioventtiili erikoisesti UPC²:een suunniteltu, koska pulssin oltava

mahdollisimman pieni

Page 38: UPC - waters.com · UUPC2 kromatografia hyödyntää sekä normaali, että käänteisfaasi kromatografian kolonnikemioita, jolloin on käytettävissä laaja selektiivisyysalue ©2012

©2012 Waters Corporation 38

R, SR, S--methamfetamiinienmethamfetamiinien erotuserotusUPCUPC2 2 menetelmällämenetelmällä

Kiraalinen erotus 5:ssä minuutissa

Huomattavasti nopeampi kuin GC tai CE

Optimoitu metamfetamiinin UPC2 ckromatogrammi 1: S-MA2: R-MA

AU

0.000

0.004

Minutes0.00 1.00 2.00 3.00 4.00

1 2Rs=1.84

Page 39: UPC - waters.com · UUPC2 kromatografia hyödyntää sekä normaali, että käänteisfaasi kromatografian kolonnikemioita, jolloin on käytettävissä laaja selektiivisyysalue ©2012

©2012 Waters Corporation 39

MethamfetamiininMethamfetamiinin jaja sensenlähtöaineidenlähtöaineiden erotuserotus

R/S enentiomeerisuhde antaa arvokasta tietoa metamfetamiinin lähtöaineista, maantieteellisestä alkuperästä sekä valmistuksen tasosta.

R, S-enantiomeerien ja kahden yleisen lähtöaineen erotus 6:ssa minuutissa.

UPC2 UV kromatogrammi1: S-MA 2: R-MA3: (1S,2S)-pseudoephedrine4: (1R, 2S)-ephedrine.

AU

0.000

0.002

Minutes0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00

1 2

3

4

Page 40: UPC - waters.com · UUPC2 kromatografia hyödyntää sekä normaali, että käänteisfaasi kromatografian kolonnikemioita, jolloin on käytettävissä laaja selektiivisyysalue ©2012

©2012 Waters Corporation 40

UPCUPC22 SovelluksiaSovelluksia

Pharmaceutical Food/Env Chemical Materials ClinicalChiral drugs

Transfer from USP methodsFat-soluble vitamins

Lipid analysisAchiral impurity analysis

Chiral pesticidesExplosives

OLEDsAzo dyes

Non-ionic surfactants

Polymer additivesDrugs of abuse

Vitamin D metabolitesCarotenoids

Positional isomersSteroids Steroids

Extractables and leachablesReaction monitoring

Library screeningDMPK/BioanalysisNatural products

MetabolomicsGlycerides

PAHLubricants

Page 41: UPC - waters.com · UUPC2 kromatografia hyödyntää sekä normaali, että käänteisfaasi kromatografian kolonnikemioita, jolloin on käytettävissä laaja selektiivisyysalue ©2012

©2012 Waters Corporation 41

ACQUITY UPC² SystemACQUITY UPC² System

Page 42: UPC - waters.com · UUPC2 kromatografia hyödyntää sekä normaali, että käänteisfaasi kromatografian kolonnikemioita, jolloin on käytettävissä laaja selektiivisyysalue ©2012

©2012 Waters Corporation 42

YhteenvetonaYhteenvetona

ACQUITY UPC2 teknologia käyttää kompressoitua hiilidioksidia (CO2) pääasiallisena eluenttina ja sopii hyvin sekä rutiini, että monimutkaisempiinanalyyseihin, etenkin näytteisiin jonka komponentit edustavat laajaapoolisuusaluetta .

UPC2 tarjoaa erinomaisen työkalun perinteisten LC ja GC tekniikoidentilalle/rinnalle

UPC2 tekniikka perustuu luotettavaan UPLC teknologiaan .

UPC2 tarjoaa poikkeuksellisen paljon mahdollisuuksia selektiivisyydenlisäämiseksi ja näin ollen se soveltuu monille erilaiselle yhdistetyypeille

– 80-85% yhdisteistä, joita analysoisaan RPLC tekniikalla voidaan analysoidaUPC2 -tekniikalla

– Mikä tahansa yhdiste, joka liukenee orgaaniseen liuottimeen sopiianalysoitavaksi UPC2 -tekniikalla.

Page 43: UPC - waters.com · UUPC2 kromatografia hyödyntää sekä normaali, että käänteisfaasi kromatografian kolonnikemioita, jolloin on käytettävissä laaja selektiivisyysalue ©2012

©2012 Waters Corporation 43

ACQUITY UPCACQUITY UPC22 SystemSystem