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1220 Infinity 1260 Infinity 1290 Infinity T ransferencia de Métodos de HPLC a UHPLC: Estrategias y Criterios de Selección de Columnas. Isidre Masana  Agilent T echnologies Especialista Productos UHPLC/MS UHPLC MasterClass Junio 2013

5 Isidre Transferencia Metodos HPLC a UHPLC

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  • 1220 Infinity 1260 Infinity 1290 Infinity

    Transferencia de

    Mtodos de HPLC

    a UHPLC:

    Estrategias y

    Criterios de

    Seleccin de

    Columnas.

    Isidre Masana

    Agilent Technologies

    Especialista Productos UHPLC/MS

    UHPLC MasterClass Junio 2013

  • Agenda

    1. Introduccin

    2. Cmo convertir mtodos de HPLC

    a UHPLC?:

    Estrategias de Traspaso de Mtodos

    Isocrtico y Gradientes Concentracin

    Criterios de Seleccin de Columna

    Longitud y Tamao Partcula

    Fase estacionaria y tipo de columnas

    Dimetro

    3. Conclusiones.

    4. Anexo con informacin adicional.

    Pgina: 2

  • Agenda

    1. Introduccin

    2. Cmo convertir mtodos de HPLC

    a UHPLC?:

    Estrategias de Traspaso de Mtodos

    Isocrtico y Gradientes Concentracin

    Criterios de Seleccin de Columna

    Longitud y Tamao Partcula

    Fase estacionaria y tipo de columnas

    Dimetro

    3. Conclusiones.

    4. Anexo con informacin adicional.

    Pgina: 3

  • Introduccin Mtodos HPLC UHPLC

    Pgina: 4

    HPLC UHPLC:

    Columnas HPLC 5 y 3.5m UHPLC: 1.8m (TP) o 2.7m (SP).

    OBJETIVOS / Estrategias:

    Reducir Tiempos de Anlisis SIN perder Resolucin.

    Aumentar la Resolucin SIN incrementar tiempo de Anlisis.

    Fundamentos:

    Poder trabajar a flujos elevados sin perder eficacia con rellenos TP

  • Transferencia de mtodos de HPLC a UHPLC/RRLC

    www.agilent.com/chem Instruments

    Liquid Chromatography

    Buscar: Method translator

    Pgina: 5

    http://www.chem.agilent.com/Library/software/Public/Agilent1200InfinityMethodTranslator.exe para descargrselo (6Mb requiere Flash Player).

  • Agenda

    1. Introduccin

    2. Cmo convertir mtodos de HPLC

    a UHPLC?:

    Estrategias de Traspaso de Mtodos

    Isocrtico y Gradientes Concentracin

    Criterios de Seleccin de Columna

    Longitud y Tamao Partcula

    Fase estacionaria y tipo de columnas

    Dimetro

    3. Conclusiones.

    4. Anexo con informacin adicional.

    Pgina: 6

  • Estrategias de Traspaso de Mtodos HPLC a

    UHPLC

    Mtodo ya validado? Se quieren mantener condiciones

    dentro del rango de cambios admitidos por USP?

    Admite 5m 2.7m (SP). Pero NO a < 2.5m.

    3.5m 2.7m (SP), 1.8m (TP). Pero NO < 1.75 m.

    Mantener validacin USP Adicionalmente estar limitado a:

    Reduccin Dimetro columna: : 0.50 x D p.e. 4.6mm3mm (NO a 2.1mm)

    Subida Flujo: 1.50 x F

    Subida Temperatura: T+10C

    OBJETIVO:

    Reducir tiempos de Anlisis?

    Aumentar Resolucin?

    Combinacin de ambas?

    Poroshell 120: 2.7m

    Superficialmente

    porosas

    Pgina: 7

  • Cuanto Puede Cambiarse en HPLC/UHPLC

    un Mtodo USP Standard?

    pH de la Fase Mvil: +/- 0.2 unidades

    Concentracin de sales en tampn: +/- 10%

    Ratio de componentes in fase mvil para componentes minoritarios: < +/- 30% relativo. /

  • Conversin Mtodos de HPLC a UHPLC/RRLC:

    Estrategias en el Traspaso de Mtodos Reduccin de Tiempo:

    Reducir la longitud y tamao de partcula de la columna: cambio .a columnas de 1.8 m (TP), 2.7 (SP) (o 3.5 m).

    Aumentar el flujo.

    Aumentar la temperatura.

    Utilizar eluyentes menos viscosos (p.e. acetonitrilo).

    Mejora de Resolucin :

    Reducir el tamao de partcula manteniendo longitud columna: Cambio a columnas de 1.8 m (TP), 2.7 (SP) (o 3.5 m).

    Aumentar el flujo con gradientes de concentracin.

    Utilizar eluyentes menos viscosos (p.e. acetonitrilo)

    Alternativa: acoplar varias columnas en serie de 5m.

    1.8 m Mxima eficacia / min. cm columna. 5 m Mxima eficacia / bar presin (pero tiempo)

    Pgina: 9

  • Conversin Mtodos de HPLC a UHPLC/RRLC:

    Estrategias en el Traspaso de Mtodos Reduccin de Tiempo:

    Reducir la longitud y tamao de partcula de la columna: cambio .a columnas de 1.8 m (TP), 2.7 (SP) (o 3.5 m).

    Aumentar el flujo.

    Aumentar la temperatura.

    Utilizar eluyentes menos viscosos (p.e. acetonitrilo).

    Mejora de Resolucin :

    Reducir el tamao de partcula manteniendo longitud columna: Cambio a columnas de 1.8 m (TP), 2.7 (SP) (o 3.5 m).

    Aumentar el flujo con gradientes de concentracin.

    Utilizar eluyentes menos viscosos (p.e. acetonitrilo)

    Alternativa: acoplar varias columnas en serie de 5m.

    1.8 m Mxima eficacia / min. cm columna. 5 m Mxima eficacia / bar presin (pero tiempo)

    Pgina: 10

  • min5 10 15 20 25 30 35 40

    mAU

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    30

    Gradiente = 67min

    Capacidad picos = 694 (10/min)

    Resolucin GC

    Mapa pptidico de BSA digerida con tripsina con

    Agilent 1200-RRLC (SL)

    Zorbax SB-C18, 2.1x150mm, 1.8m

    min2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

    mAU

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    Gradiente = 30min

    Capacidad picos = 540 (18/min)

    Cromatografa de Alta Resolucin con el Agilent

    1200 RRLC (SL) + Columnas 1.8m y 150mm

    Capacidad de Separacin de Picos: 700

    Eficacia : 36.000 platos/columna 15cm x 1.8m

    (tpica de columna GC de 10metros x 0.32mm)

    8 Columnas x 5m 200.000 platos/ 2 metros

    Pgina 11

  • Pgina 12

    Cromatografa de Alta Resolucin por Acoplamiento

    en Serie de Columnas de 5m

    0.4ml/min H2O/CH3CN 60/40 80C

    4 Columnas en serie 5 x 25cm x 4.6mm - 5m

    8 Columnas en serie 8 x 25cm x 4.6mm - 5m

    1 Columna 25cm x 4.6mm - 5m

    70bars

    177bars

    360bars

    20.000 platos

    100.000 platos

    200.000 platos

    105min

    14min

  • Pgina 13

    Cromatografa de Alta Resolucin con 5m y 80C 100.000 platos en 30min

    380bars

    4 Columnas en serie 5 x 25cm x 4.6mm - 5m

    1 y 2 ml/min H2O/CH3CN 60/40 30 y 80C 29min

  • Conversin Mtodos de HPLC a UHPLC/RRLC:

    Estrategias en el Traspaso de Mtodos Reduccin de Tiempo:

    Reducir la longitud y tamao de partcula de la columna: cambio .a columnas de 1.8 m (TP), 2.7 (SP) (o 3.5 m).

    Aumentar el flujo.

    Aumentar la temperatura.

    Utilizar eluyentes menos viscosos (p.e. acetonitrilo).

    Mejora de Resolucin :

    Reducir el tamao de partcula manteniendo longitud columna: Cambio a columnas de 1.8 m (TP), 2.7 (SP) (o 3.5 m).

    Aumentar el flujo con gradientes de concentracin.

    Utilizar eluyentes menos viscosos (p.e. acetonitrilo

    Acoplar varias columnas en serie de 5m.

    1.8 m Mxima eficacia / min. cm columna. 5 m Mxima eficacia / bar presin (pero tiempo)

    Pgina: 14

  • Traspaso de Mtodos Isocrticos a UFLC.

    Columna referente: 5m x 150mm (12.500 platos)

    Reduccin del Tiempo de Anlisis*

    Flujo Constante Flujo x 2 Flujo x 3

    1.8m x 50mm

    (12.000 platos)

    1/3

    30min10min

    1/6

    30min5min

    1/9

    30min3.3 min

    3.5m x 75mm

    (10.500 platos)

    1/2

    30min15min

    1/4

    30min7.5min

    1/6

    30min5 min

    3.5m x 100mm

    (14.000 platos)

    2/3

    30min20min

    1/3

    30min10min

    2/9

    30min6.7 min

    La resolucin ser semejante a la original. La misma proporcin aplica a D.I. 2.1 y 3mm *Nota: Reduccin del tiempo de anlisis calculada con respecto a columna de 150x4.6mm 5m

    **Incremento presin: +2% para 7.5cm x 3.5m +35% para 10cm x 3.5m +150% para 5cm y 1.8m (P = f (.u.L/ dp2))

    Mantener: composicin y n puntos muestreo pico ( Hz).

    Subir Flujo (hasta p.e. 80% presin mxima columna/ instrumento).

    Reducir volumen inyeccin (proporcionalmente a. reduccin volumen columna).

    Pgina: 15

  • Ajuste de la Frecuencia de Adquisicin de Datos: Compromiso entre Resolucin Cromatogrfica y Sensibilidad.

    Aumentar la frecuencia de adquisicin de datos proporcionalmente a la reduccin del tiempo de anlisis.

    Ajustar Peak width adquisicin al width de integracin de los resultados del pico ms fino de inters.

    Proporcionar unos 35-40 puntos de medicin por pico para mxima resolucin cromatogrfica.

    El ruido se reduce con el aumento del n de puntos promediados:

    Ruido ~ 1 / n promedios

    Para mxima sensibilidad ajustar a 8-10 puntos (RSD% 10-15%).

    Para ptima repetibilidad cuantitativa adquirir >15 puntos (RSD< 1%).

    Pgina: 16

  • Pgina 17

    Parmetros Optimizacin Resolucin Cromatogrfica

    Rs= 2 (T1-T2) /( Wb1+Wb2) N= 5.54 ( Tr / w50%)1/2

    = (T2 T0)/(T1 T0) K = (Tr T0) / T0 * Para picos de tamaos muy distintos se recomienda Rs > 2

    Parmetro

    Modificado

    % Mejora

    Resolucin Incremento

    Tiempo Anlisis

    Long. x 2 40% x 2

    K: 0.5 2 100% x 2

    K: 5 10 10% x 2 El incrementar la retencin por encima de K=5 apenas mejorar la resolucin.

    OBJETIVO Rs > 1.5 (2)*

    1 < K'< 10 Rs= 0.25 N

    1/2 ((- 1)/ ) (K'/(K'+1))

    RETENCIN Poder Eluotrpico Eluyente

    % modificador Orgnico SELECTIVIDAD Fase Estacionaria y Soporte

    pH Fase Mvil (si pH prximo a pK)

    Modificador Orgnico y su %

    Aditivos Fase Mvil

    Temperatura

    EFICACIA

    Tamao Partcula del Relleno Longitud de la Columna Excesivos Volmenes Muertos (-) Flujo:

    ISOCRTICO:

    k' k'/k'+1 T. anlisis

    0,2 0,17 1.2 x T 0

    0,5 0,33 1.5 x T 0

    1 0,50 2 x T 0

    2 0,67 3 x T 0

    3 0,75 4 x T 0

    4 0,80 5 x T 0

    5 0,83 6 x T 0

    10 0,91 11 x T 0

    20 0,95 21 x T 0

    La mejora de Resolucin

    es muy importante al

    incrementar la retencin

    hasta K= 5

    Rs = f ( K/[K+1] )

    0,2

    0,5

    1

    2

    3 4

    5 10

    20

    0,00

    0,10

    0,20

    0,30

    0,40

    0,50

    0,60

    0,70

    0,80

    0,90

    1,00

    0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

    K'

    k'/k

    '+1

    k'/k'+1

    La mejora de Resolucin

    es muy importante al

    incrementar la retencin

    hasta K= 5

    N= f(L/ 2dp)

    Para mejorar resolucin de picos con K > 5 mejor

    aumentar long. columna. Para K K2 = (2 3) x K1 Log K =aprox flineal(%orgnico)

  • Traspaso de Mtodos con Gradientes

    S: definir la sensibilidad del analito a variaciones en la proporcin de modificador orgnico.

    Valores tpicos S: aumentan con el tamao de la molcula 2-5 molculas pequeas / 10 molculas grandes (pptidos) / 40 molculas muy grandes (protenas)

    Al aumentar el tamao de la molcula aumenta su sensibilidad a cambios de composicin del eluyente.

    K = (87 x F x Tg) / ( % x V0 x S)

    Parmetro dependiente de:

    Analito Modificador Orgnico

    Volumen muerto de la columna

    % de incremento de Modificador Orgnico Tiempo del gradiente (min)

    Flujo (ml/min)

    Factor de Capacidad Retencin en Gradientes

    Columna: ZORBAX Eclipse XDB-C8

    4.6x50, 3.5m Gradiente 45 90% B en 3 y 2 min Fase Mvil: A:25mM Na2HPO4 , pH 3

    B: Metanol

    Flujo: 2 y 3 mL/min

    Temperatura: 35C Muestra: Frmacos Cardiacos:1. Diltiazam

    2. Dipyradamole 3. Nifedipina

    4. Lidoflazina 5. Flunarizina

    EJEMPLO 1 - REDUCCIN TIEMPO ANLISIS: Reducir Tg Aumentando F

    Al mantener TG x F = constante el perfil de la separacin NO vara

    1

    2 3

    4

    5

    0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 Time (min)

    F = 2.0 mL/min

    Tg = 3 min

    3 min

    1

    2 3

    4

    5

    0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 Time (min)

    F = 3.0 mL/min

    Tg = 2 min

    2 min

    Si K se mantiene constante el poder de separacin no variar

    Pgina: 18

  • Comparacin Estrategias Mejora de la Resolucin

    k = (87 x F x Tg) / ( % x V0 x S)

    Columna: ZORBAX SB-C8

    Gradiente: 20 60% B en 10 min o 60 min Fase Mvil: A:H2O con 0.1%TFA, pH 2

    B: Acetonitrilo

    Flujo: 1.0 mL/min Temperatura: 35C

    Muestra Herbicidas: 1. Tebutiuron 2. Prometon 3. Prometryna 4. Atrazine 5. Bentazon 6. Propazina 7. Propanil 8. Metolaclor

    Tg = 10 min

    4.6 x 150 mm, 5 m

    N = 12,000

    V0=1.5ml

    15 min

    1,2

    3 4 5

    6

    7

    8

    0 5 10 15 Time (min)

    Aumentar Tg (el resto de parmetros no se modifican ) 1

    Tg = 60 min a 1mL/min 4

    2

    0 25 50 Time (min)

    3

    5

    8

    6

    7 40 min

    4.6 x 150 mm, 5 m

    N = 12,000

    V0=1.5ml

    Tradicional

    Reducir V0 y Subir Flujo 4.6 x 75 mm, 3.5 m V0=0.75ml

    N = 10,000

    Tg = 15 min a 2mL/min

    Moderna:

    Si k se aumenta (Tg, F, V0) el poder de separacin mejorar.

    Pgina: 19

    Time (min) 0 5 10

    2

    3

    4 5

    6 7

    8

    1

    7 min

    1x10/1.5= 6,7

    2x15/0.75= 40

    1x60/1.5= 40

    Se reduce Tiempo anlisis

    a 1/6 pero se mantiene la

    Separacin !!!

    Cmo mejorar?

  • Ejemplo de Reduccinde Tiempo SIN Cambiar de

    Columna 5m 4.6x150mm. Manteniendo Constante FxTg

    1mL/min 10 min Gradiente FxTg=10

    1290 Infinity Cuaternario

    Columna: 5m 4.6x150mm Eclipse XDB-C8

    Gradiente: H20/ACN50/50-0/100 en X min

    Flujo: 1, 2, 3 y 4mL/min (pruebas respetando

    Pmx. columna: 400bars) 40C

    Inyeccin: 2 l muestra (1500ppm dimetilftalato y

    dietilftalato, 100 ppm bifenilo, y 300ppm

    o-terfenilo en metanol)

    12min.

    2mL/min 5 min Gradiente FxTg=10

    6min.

    3mL/min 3.33min Gradiente FxTg=10

    4min.

    4mL/min 2.5 min Gradiente FxTg=10

    3min.

    Pgina: 20

  • Ejemplo de Reduccinde Tiempo SIN Cambiar de

    Columna 5m 4.6x150mm. Manteniendo Constante FxTg Representacin Normalizada en el Eje de Tiempo

    1290 Infinity Cuaternario

    Columna: 5m 4.6x150mm Eclipse XDB-C8

    Gradiente: H20/ACN50/50-0/100 en X min

    Flujo: 1, 2, 3 y 4mL/min (pruebas respetando

    Pmx. columna: 400bars) 40C

    Inyeccin: 2 l muestra (1500ppm dimetilftalato y

    dietilftalato, 100 ppm bifenilo, y 300ppm

    o-terfenilo en metanol)

    1mL/min 10 min Gradiente FxTg=10

    12min.

    2mL/min 5 min Gradiente FxTg=10

    6min.

    3mL/min 3.33min Gradiente FxTg=10

    4min.

    4mL/min 2.5 min Gradiente FxTg=10

    3min.

    Pgina: 21

  • Ejemplo de Reduccinde Tiempo SIN Cambiar de

    Columna 5m 4.6x150mm. Manteniendo Constante FxTg Representacin Normalizada en el Eje de Tiempo

    1290 Infinity Cuaternario

    Columna: 5m 4.6x150mm Eclipse XDB-C8

    Gradiente: H20/ACN50/50-0/100 en X min

    Flujo: 1, 2, 3 y 4mL/min (pruebas respetando

    Pmx. columna: 400bars) 40C

    Inyeccin: 2 l muestra (1500ppm dimetilftalato y

    dietilftalato, 100 ppm bifenilo, y 300ppm

    o-terfenilo en metanol)

    1mL/min 10 min Gradiente AZUL FxTg=10

    2mL/min 5 min Gradiente ROJO

    3mL/min 3.33 min Gradiente VERDE

    4mL/min 10 min Gradiente FUCSIA

    50% altura pico 0.006min 0.08% 0.012min 0.16%

    10% altura pico 0.015min 0.19% 0.024min 0.29%

    8min. F=1ml/min

    8min. F=1ml/min

    14mL/min

    ancho pico

    0.018min

    26% pk wd

    0.24% Tr

    14mL/min

    ancho pico

    0.0398min

    30% pk wd

    0.48% Tr

    Pgina: 22

  • Agenda

    1. Fundamentos de la UHPLC:

    Ecuacin de Van Deemter

    2. Cmo convertir mtodos de HPLC

    a UHPLC?:

    Estrategias de Traspaso de Mtodos

    Criterios de Seleccin de Columna

    Longitud y Tamao Partcula.

    Nuevos tipos de columnas para poder hacer UHPLC en HPLC's

    convencionales (Poroshell).

    Dimetro

    3. Conclusiones.

    Pgina: 23

  • Seleccin de la Longitud Columna y Tamao de Partcula del Relleno versus Eficacia

    Longitud

    (mm)

    Eficacia

    N(5 m)

    Eficacia

    N(3.5 m)

    Eficacia

    N(1.8 m)

    150 12,500 21,000 36.000

    100 8,500 14,000 24,000

    75 6000 10,500 18.000

    50 4,200 7,000 12,000

    30 2.500 4,200 6,500

    15 1.250 2,100 2,500

    Tiempo

    Anlisis*

    -

    - 33%

    - 50%

    - 67%

    - 80%

    - 90%

    La Eficacia aumenta con la reduccin del tamao de partcula ( N= f(L / 2dp) )

    El tiempo de anlisis se reduce acortando la longitud de la columna. ( Tr = f(L / F) )

    Reduciendo Longitud y Tamao de partcula, pero manteniendo flujo y n platos proporcionados por la

    columna, se conseguir reducir el tiempo de anlisis y consumo de disolvente sin perder Resolucin.

    * Reduccin con respecto a una columna de 150 mm

    + Eficacia

    (N)

    +

    Presin

    - Tiempo Anlisis

    - Volumen Pico

    - Consumo Solvente

    Pgina: 24

    Recomendacin: Columnas 5cm para gradientes 5min, 10cm para 5-30min, 15cm para > 30min

  • Viscosidad versus Composicin Orgnico/Agua. En UHPLC se suele utilizar Acetonitrilo

    Gradiente 10100% Metanol

    Tener en cuenta:

    La alta viscosidad de las mezclas metanol/agua (mximo a 40/60)

    3 3

    0 20 40 60 80

    1

    2

    1

    2

    Vis

    cosid

    ad

    [cP]

    a 20 C

    100%

    n-Propanol

    Etanol

    Metanol

    Acetonitrilo

    Perfiles de Presin con Gradientes Concentracin

    Perfil de Concentracin

    Presin CH3-CN / H2O

    Presin CH3OH / H2O

    Este grfico es til para poder calcular relaciones

    aproximadas de viscosidad entre distintas

    composiciones de eluyentes y poder calcular

    presiones equivalentes: p.e. 100 bars con CH3-CN/H20 70/30 equivalen a 100 x

    (1.3/0.6) = 217 bars con CH3OH/H20 70/30

    ~ 0.6

    ~ 1.3

    70/30 org. /agua

    CH3OH

    CH3CN

    mAU

    0

    50

    100

    150

    200

    250

    300

    350

    Bar 25 o C (355b)

    80C (140bars)

    % Orgnico[w/w]

    50C (220bars)

    C Posible flujo con

    respecto a 25C

    50C x 1.6

    80C x 2.5

    Pgina: 25 + info en Anexo final

  • Traspaso de Mtodos de H20/CH30H a H20/CH3CN. Composiciones Fase Mvil con Fuerza Eluotrpica

    Equivalente

    Acetonitrilo / Agua (da menor presin)

    Metanol / Agua

    Tetrahidrofurano / Agua

    %MeOH %ACN %THF

    20 15 10

    40 30 25

    60 50 38

    80 72 53

    100 98 72

    %ACN %MeOH %THF

    20 30 18

    40 50 30

    60 72 45

    80 85 58

    100 >100 72

    %THF %MeOH %ACN

    20 35 28

    40 65 55

    60 88 82

    80 >100 >100

    100 >100 >100

    72%

    53%

    80%

    En RRLC se recomienda trabajar con fases poco viscosas

    Pgina: 26

  • Pgina 27

    Reduccin del Tiempo de Anlisis mediante Incremento de la Temperatura Ejemplo a Flujo Constante

    Trabajar a temperaturas elevadas permitir reducir considerablemente los tiempos de anlisis y

    en ocasiones cambiar la selectividad de la separacin. la alta estabilidad trmica de las columnas

    StableBond a pHs cidos: hasta 80C (90 para las SB-C18) amplan esta posibilidad.

    Optimizacin

    Mtodo

    Alta

    Temperatura

    Baja

    Temperatura Columna: Zorbax SB-C18, 4.6 x 75 mm, 5 m Eluyente: 74% 7.4 mM hexano sulfonato y

    0.07% cido fosfrico

    26% MeOH

    Flujo: 1 mL/min (constante) Deteccin: UV 280 nm

    Muestras: Vitaminas B

    min.

    Acorta a 1/3 el

    tiempo anlisis

    Cuando se trabaja a altas temperaturas se

    recomienda enfriar el eluyente a la salida de la

    columna antes de entrar en el detector (no hace

    falta con MS). En los Agilent Series 1100 / 1200

    utilizar el 2 intercambiador (el de 3l) de los

    T.C.C, o el especfico del 1200-SL (1.5l).

    Cte Dielctrica Agua: 20C=80 / 60C=67 / 90C=58

    Metanol a 25C=33 Hexano a 20C=2

    + info en Anexo final

  • Agenda

    1. Fundamentos de la UHPLC:

    Ecuacin de Van Deemter

    2. Cmo convertir mtodos de HPLC

    a UHPLC?:

    Estrategias de Traspaso de Mtodos

    Criterios de Seleccin de Columna

    Longitud y Tamao Partcula

    Fase estacionaria y tipo de columnas.

    Dimetro

    3. Conclusiones.

    Pgina: 28

  • Seleccin Fase Estacionaria (Relleno)

    Si es posible, mantener el mismo relleno que en HPLC simplemente cambiando tamao partcula

    (p.e. Zorbax XX).

    Si NO se quiere revalidar de nuevo los mtodos al transferir HPLCUHPLC, la limitacin en la reduccin de tamao de partcula en mtodos validados obliga a

    pasar de rellenos 5m (TP) a 2.7m (SP) cambio fase.

    Con HPLC convencionales (400 bars) utilizar rellenos SP de 2.7m

    Pgina: 29

  • Para 1.8m utilice las Zorbax de 600-1200bars. Adems reducen la presin de trabajo en >20%, gracias a la distribucin del tamao de

    partcula ingeniada por Agilent.

    Utilice el mismo tipo de Zorbax: muy fcil escalabilidad debido a la idntica selectividad

    de Zorbax - independiente del tamao de

    partcula (5, 3.5,1.8m) y dimensiones de la columna.

    Zorbax Eclipse Plus / XDB para separaciones a pHs intermedios y traspaso de columnas de otros fabricantes (excepto a pHs extremos).

    Zorbax Stablebond (SB) para separaciones a pH muy cidos (hasta pH 0.8) y/o a Alta Temperatura hasta 90 C (100C).

    Zorbax Extended para separaciones a pH bsicos (hasta pH 11.5)

    Excelente tiempo de vida y resistentes a las ms altas presiones gracias a la alta resistencia mecnica de las partculas ZORBAX (+1300 b) .

    Seleccin del Tipo de Fase Estacionaria con

    Columnas ZORBAX 1.8m

    Pgina: 30 + info en Anexo final

  • Tabla de Similitud* de Fases Recomendadas para el

    Traspaso de mtodos a RRLC con Zorbax 1.8m 2.7m.

    Ace C18, Develosil-ODS-HG,Develosil-ODS-MG, Develosil-

    ODS-UG, Hichrom C18, Hichrom RPB, Hypersil HyPURITY

    C18, Inertsil ODS, Inertsil ODS2, Luna 5 C18(2), Nucleosil

    C18 HD, Prodigy ODS2, Symmetry C18, Xterra MS C18,

    YMC ODS A, YMC ODS AM, YMC Pro C18

    ECLIPSE PLUS o XDB

    (C18 o C8 segn el caso)

    Poroshell 120 EC (C18 o C8)

    Cosmosil C18-AR, Exsil ODS, Hypersil BDS C18,

    LiChrosorb RP-18, Novapak C18, Nucleosil C18AB, Partisil

    ODS3, Resolve C18, Synchropak CR101, TSK ODS-120T,

    TSK ODS-80TM, u-Bondapak C18, Ultrasphere ODS,

    Vydac 218MS, Vydac 218TP,Vydac Selectapore 300M,

    Vydac Selectapore 300P, Vydac Selectapore 90M, Waters

    Spherisorb ODS1, Waters Spherisorb ODS2, Waters

    Spherisorb ODSB, YMC J'Sphere ODS M80

    STABLEBOND (SB)

    (SB-C18 o C8 segn el caso)

    Poroshell 120 SB C18

    Genesis C18, Inertsil ODS3, Kromasil C18, Prodigy ODS3,

    Purospher RP18-e

    EXTENDED o XDB

    (C18 o C8 segn el caso)

    *Sugerencia de columna a probar en primer lugar, por su mayor similitud. Obviamente pueden

    haber diferencias de selectividad. La mejor depender de los analitos a separar.

    Pgina: 31 + info en Anexo final

  • Pgina 32

    Ejemplo Comparativo

    min0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8

    mAU

    -2

    0

    2

    4

    6

    8

    10

    DAD1 B, Sig=275,8 Ref=400,80 (ACECLO070918\004-0301.D)

    0.0

    07

    0.9

    10 0

    .964

    1.0

    33

    1.4

    29

    1.5

    16

    1.6

    73

    1.67 min

    20.2 min

    Symmetry C18 5 m 250 x 4.6 mm;

    Gradiente 1ml/min

    Zorbax Eclipse Plus C18 1.8 m 50 x 4.6 mm;

    Gradiente 3.4 ml/min

    500bars- 50C

    Agilent 1200 RRLC

    1.67 2.4min a 25C y 2.4ml/min -500 bars

  • Tipo de Columna: Superficial o Totalmente Porosas?

    Superficial Totalmente Porosa

    Poroshell-120 reduce 40-50% de presin con similar resolucin

    2.7m (capa porosa: 0,5m)

    1.8m

    Ventajas Poroshell 120:

    Reducir la presin para aumentar el flujo. Importante con HPLC de 400 bars

    Mejorar la resolucin en Mtodos USP con 5m (2.7m

  • Comparacin Eficacia Partculas Superficial

    versus Totalmente Porosas (SP vs TP)

    Poroshell 120 proporciona:

    Eficacia muy similar* (>80-90%.) a partculas 1.8m totalmente porosas.

    Curva de Van Deemter plana en un amplio rango de flujos.

    Su mayor permeabilidad le permite trabajar a flujos ms elevados.

    * Tambin su capacidad de carga

    Poroshell -120

    Mnimo flujo recomendado (columna 4.6mm d.i.) PF

    Pgina: 34 + info en Anexo final

  • Muestra de tranquilizantes

    Columna: Porosa superficial

    Poroshell-120 50 x 2.1mm, 2.7um

    Flujo 3.5ml/min, ~ 700 bar Gradiente 2-92% ACN en 0.4min

    T= 80 C

    0.095sec PW

    0.140secPW

    Agilent 1290 Infinity UHPLC: Poder de separacin con todo tipo y marcas de columnas

    Columnas Superficialmente Porosas:

    permiten muy elevadas velocidades lineales

    con elevada resolucin y menor presin

    0.5 s

    Ncleo

    Slido

    1.7um

    } 0.5m

    2.7m

    Pgina: 35 + info en Anexo final

  • 1.8m Eclipse Plus C18 vs. Poroshell 120 EC-C18

    Anlisis de 17 Aminocidos con 1290 Infinity

    min 0 2 4 6 8 10 12

    mAU

    0

    50

    min 0 2 4 6 8 10 12

    mAU

    0

    50

    min 0 2 4 6 8 10 12

    mAU

    0

    50

    Poroshell 120 EC-C18

    3.0 x 100mm, 2.7um

    Pmax=331 bar

    F=0.86 mL/min

    RRHT Eclipse Plus C18

    3.0 x 100mm, 1.8um

    Pmax=474 bar (Porosh.+43%)

    F=0.86 mL/min

    RRHD Eclipse Plus C18

    3.0 x 100mm, 1.8um

    Pmax=528 bar (HT+11%)

    F=0.86 mL/min

    Rs6,5=1.98

    Rs6,5=2.28

    Rs6,5=2.90

    Rs14,13=1.81

    Rs14,13=2.34

    Rs14,13=1.81

    W 9 =0.043 min.

    W 9 =0.036 min.

    W 9 =0.045 min.

    Selectividad Poroshell 120 EC-C18 ~ Eclipse Plus C18 (o Eclipse XDB)

    Pmx.=1200bars

    Pmx.=600bars

    Pmx.=600bars

    Pgina: 36 + info en Anexo final

  • Tipos Instrumentos y Columnas UHPLC

    Tipos Instrumentos UHPLC

    Presin mx. 1000-1200 bars y Flujo mx. 5 10 mL/min. (Fluj. elev.todo tipo columnas)

    Presin mx. 1000-1200 bars y Flujo mx. 1 -2 mL/min (Fluj. elev. columnas 2-3mm d.i.)

    Presin mx. 600 bars y Flujo mx. 5 10 mL/min (Fluj. elev. Columnas SP)

    Tipos Columnas UHPLC

    Totalmente porosas

  • NO es imprescindible un cromatgrafo de Alta

    Presin (600-1200bars) para trabajar en UHPLC

    Tipo Cromatgrafo

    (Presin Mxima)

    Mxima Longitud Columna*

    1.8m (TP)** Poroshell-120 2.7m (SP)**

    400 (HPLC) 5 (10) cm 10 (15) cm

    600 (UHPLC) 10 (15) cm 15 (20) cm

    1200 (UHPLC) 25 (30) cm 35 (40) cm

    * En UHPLC suele utilizarse acetonitrilo; el utilizar metanol reducir los flujos mximos de trabajo (especialmente con

    contenidos de agua alrededor del 60% ).

    ** TP: Totalmente Porosa *** SP: Superficialmente Porosa; las columnas SP permiten utilizar columnas entre un 40 y

    60% ms largas que las TP (o trabajar a flujos mayores).

    Equivalencia Eficacia columnas UHPLC

    (1.8m TP/ 2.7m SP)

    Columnas HPLC

    5m

    5 cm 15 cm

    10 cm 30 cm

    25 cm 75 cm

    + info en Anexo final Pgina: 38

  • Agenda

    1. Fundamentos de la UHPLC:

    Ecuacin de Van Deemter

    2. Cmo convertir mtodos de HPLC

    a UHPLC?:

    Estrategias de Traspaso de Mtodos

    Criterios de Seleccin de Columna

    Longitud y Tamao Partcula

    Nuevos tipos de columnas para poder hacer UHPLC en HPLC's

    convencionales (Poroshell).

    Dimetro

    3. Conclusiones.

    Pgina: 39

  • Qu Dimetro de Columna Utilizar?: d.i. (mm): 2.1, 3, 4.6?: Mantener la del mtodo validado.

    Recomendacin LC/MS: 2.1mm con Electrospray (ptimo 0.5-0.8mL/min) // 3-4.6mm con APCI (/APPI con dopante): ptimo ~ 1.5mL/min (acta como detector que

    responde a la cantidad absoluta de analito mejor inyectar cantidades lo mayores posible).

    Recomendacin LC/DAD/UV/FLD/. : 2.1- 3 - 4.6mm.

    El flujo debe ser proporcional a la seccin de la columna utilizada.

    Al reducirse el dimetro se reducir el flujo de trabajo (para mantener la misma velocidad lineal dentro de la columna).

    3mL/min en 4.6mm d.i. ~ 1.26mL/min en 3.0mm ~ 0.6mL/min en 2.1mm

    Reducir el dimetro permite reducir consumo de disolvente y si se inyecta la misma cantidad absoluta de muestra, ganar sensibilidad pero:

    Se debe de inyectar menor volumen/cantidad de muestra para:

    NO sobrecargar la columna de analito (prdida de resolucin por saturacin columna).

    NO deformar el perfil del pico por un exceso de poder de elucin del volumne (p.e. en fase reversa disolver la muestra en solvente orgnico)

    Se debe reducir los volmenes del sistema: bombas, capilares, celdas de deteccin,. (a 1/5 al pasar de d.i. 4.6mm a 2.1 mm)

    Pgina: 40

  • Influencia Volumen de Dispersin en la Eficacia

    Flujos ajustados al d.i. de la columna:

    4.6 mm columna 1 mL/min

    3 mm columna 0.43 mL/min

    2.1 mm columna 0.21 mL/min

    Ejemplo para compuesto con K=4

    Columna:

    50 mm long.

    1.8 m tam. part.

    Volumen muerto conexiones+celda detector < 0.02 x V0 columna 10L

  • Requerir

    HP

    LC

    s

    adecuados

    Seleccin D.I. de Columna segn Sistema de Bombeo Mejora de la Sensibilidad y Consumo Disolvente con la Reduccin del D.I.

    MS con Nano-Electrospray o

    HPLC-Chip Cube

    Nano LC 100 m

    75 m

    50 m

    500 nl/min

    250 nl/min

    100 nl/min

    Micro LC 1 mm

    800 m

    40 l/min

    20 l/min

    LC Capilar 300 m

    180 m

    4 l/min

    2 l/min

    LC Estndar 4.6 mm

    2.1 mm

    1000 l/min

    200 l/min

    Flujo tpico

    D.I. Columna Ganancia Terica

    en Sensibilidad UV

    ~ 1

    ~ 5

    ~ 20

    ~ 30

    ~ 200

    ~ 600

    ~ 2000

    ~ 3500

    ~ 8500

    Celdas DAD / MWD:

    x10

    x200

    Muy utilizadas en ESI

    LC Estndar 4.6 mm

    2.1 mm

    1000 l/min

    200 l/min

    CUATERNARIA*

    Mezcla a baja presin

    Na

    no-1

    200

    1

    20

    0 C

    ap

    ilar

    UV

    / VIS

    Standard: 13l y 10mm, 120bar tpica para columnas D.I.: 3 - 4.6 mm Semi-Micro: 5l y 6mm, 120bar para columnas D.I.: 2.1 - 3 mm Micro - Alta Presin: 1.7l y 6mm columnas D.I 1 mm Semi-Nano: 500nl y 1cm para columnas DI > 1mm Nano: 80nl y 6mm para columnas DI >= 180-300m.

    Con columnas cortas de 1.8m y flujos elevados

    se deber reducir el volumen de la celda

    BINARIA

    Mezcla alta presin

    LC

    /MS

    D.I. Dimetro de referencia (D.I.): 4.6mm

    Sensibilidad Consumo Disolvente Vo columna

    2.1 mm x 5 1/5 (-80%) 1/5 (-80%)

    3 mm x 2.35 1/2.35.(-57%) 1/2.35.(-57%)

    d.i. columna Vmuertos que recorre la muestra (d.i. capilares,

    volumen de la celda de deteccin,)

    Pgina: 42

    *1290 cuaternario permite

    tambin 2.1mm d.i.

  • ???

    Aumento Tiempo de Retardo del Gradiente

    0 min 0 min

    Reducir flujo (/d.i. columna) gradiente tardar ms en llegar a la columna: se deber reducir volumen barrido por el gradiente

    en inyector y bomba.

    Pgina: 43

    d.i.: 4.6mm d.i.: 2.1mm

  • Configuracin del Volumen de Retardo del Gradiente de Concentracin

    El volumen de retardo se recomienda no sea superior al Vo de la columna utilizada (como valor orientativo).

    Con columnas de D.I. 2.1mm (usuales en LC/MS con ESI) o columnas cortas de 1.8m se recomienda utilizar un sistema con mezclado en alta presin (bombas

    binarias) o 1290 cuaternarias.

    Con columnas largas de 1.8m o flujos muy elevados se requerir sistemas de bombeo de alta presin como el Agilent 1200-RRLC (SL), 1220, 1260 y 1290 infinity.

    Gradientes con Mezclado a Alta

    Presin

    Menor volumen de retardo Configurable 120-800L (1100,1200,1260) // 10-45L (1290)

    Bombas binarias 1100, 1200, 1260 y 1290

    Gradientes con Mezclado a Baja Presin

    (en vlvula proporcional)

    Vlvula proporcional

    Mayor volumen de retardo NO configurable 600-900L / (

  • Bomba Binaria Serie 1200-RRLC: Muy Fcil Cambio

    de Configuracin

    Configuracin 1:

    Volumen de retardo

    estndar (mixer 400L)

    Retardo: 600-800l

    Retardo con Mixer 200L*: 400-600l

    B A

    600bar Amortiguador

    200 o 400l

    Mezclador

    600 bars Sensor

    Presin

    Vlvula Purga

    Configs. 1 2: Desconectar slo estos punto!

    Configuracin 2: Bajo volumen de retardo

    Retardo: 120l

    Conectar slo este punto!

    B A

    Sensor

    Presin

    Vlvula Purga

    600bar Damper

    400l Mixer

    Sensor Presin

    Vlvula Purga

    Inicio Mezcla: T

    Recorrido del Flujo

    T

    T

    Incorpora amortiguador electrnico de pulsaciones

    Sensor Presin

    Vlvula Purga

    Inicio Mezcla: T

    Amortiguador

    Mezclador 400 o 200l

    *Solvent mixer, 200 l (600bars) ref.: 5067-1565

    Pgina: 45

  • Reduccin Volumen de Retardo del Gradiente con

    Bombas Binarias*: 1100/1200/ 1220/1260 versus 1290

    Infinity

    1220/60 Series

    Channel A

    Passive Damper

    0 - 300 l

    Passive Mixer

    400 l (opcional 200)

    1220/60 Series

    Channel B

    1290 Inifinity

    Chanel A

    1290 Inifinity

    Chanel B

    Very Low Noise

    ~ 600-800 l

    + =

    Active Damping

    10l

    Jet Weaver Mixer

    35l

    Delay Volume

    10l / 45l

    80x / 20x lower

    1290 Infinity

    Pgina: 46

    * En bombas con mezclado en baja presin sin mezclador (cuaternarias) el volumen de retardo NO se puede reducir.

  • Agilent 1200 Series HP Autosampler SL

    Delay Volume Reduction and Overlapped Injections

    Main Pass Bypass

    Simultaneous Speed and Carry Over optimization by

    Simple one-valve flow-through design

    Automatic delay volume reduction (6ul)

    Overlapped injection

    Programmable sample flush-out time

    External needle wash

    Minimized Carry Over by additional valve switches

    Permitir reducir el volumen de retardo del gradiente, al

    colocar la vlvula en posicin de Bypass cuando la muestra ha salido del inyector (Sample Flush-Out Factor)

    Pgina: 47

  • Problema: Reproduccin de Analisis en Gradiente con

    diferentes HPLCs: - Impacto del volumen muerto y de la calidad de la mezcla. Columna: 3 x 50 mm, 2.7 m Poroshell

    min 1 1.5 2 2.5 3 3.5

    mAU

    0

    100

    200

    300

    400

    500

    600

    700

    800

    Rs= 1.90 1100 Series Binary LC

    1290 Infinity LC - El gradiente llega antes

    Rs= 1.15

    Me

    tam

    itro

    n

    Chlo

    rid

    azo

    ne

    Sim

    azin

    e

    Chlo

    rtolu

    ron

    Diu

    ron

    Pro

    pa

    zin

    e

    Te

    rbu

    tyla

    zin

    e

    Pro

    me

    tryn

    Cya

    niz

    ine

    1290 Infinity LC

    with iSET

    Rs= 1.87

    Pgina: 48

  • June 26, 2013

    Confidentiality Label 49

    Emulacin de cualquier HPLC/UHPLC con el 1290 y la nueva tecnologa ISET.

  • ISET: Tecnologa de Emulacin Inteligente - Como trabaja (1290 con un 1200)

    Programa de gradiente

    1290 gradiente

    1200 gradiente

    0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5

    0

    50

    100

    150

    200

    250

    300

    350

    400

    min

    mAU

    Inyecctin

    Mismas condiciones de gradiente

    pero desplazando el gradiente y

    emulando el perfil del gradiente a

    clonar

    + info en Anexo final Pgina: 50

  • Agenda

    1. Introduccin

    2. Cmo convertir mtodos de HPLC

    a UHPLC?:

    Estrategias de Traspaso de Mtodos

    Isocrtico y Gradientes Concentracin

    Criterios de Seleccin de Columna

    Longitud y Tamao Partcula

    Fase estacionaria y tipo de columnas

    Dimetro

    3. Conclusiones.

    4. Anexo con informacin adicional.

    Pgina: 51

  • Resumen Traspaso de Mtodos a UHPLC/RRLC

    Reducir Tiempo Anlisis sin perder Resolucin:

    Reducir tamao de partcula y longitud de la columna pero manteniendo constante n platos columna (15cm x 5m = 10cm x 3.5m = 5cm x 1.8m).

    Las columnas TP de 1.8m o SP de 2.7m permiten trabajar a flujos elevados para reducir tiempo de anlisis y mejorar resolucin en gradientes.

    Maximizar la Resolucin:

    Sin aumentar tiempo de anlisis: Reducir tamao de partcula y mantener la longitud de la columna (p.e. 150mm x 1.8m).

    Aumentado tiempo de anlisis: acoplar varias columnas en serie de 5m requieren un equipo de alta presin como el Agilent 1200-RRLC (SL).

    Columnas Poroshell 120 (superficialmente porosas):

    Le permiten trabajar en UHPLC con HPLCs convencionales.

    Poder trabajar a mayores flujos para:

    reducir sus tiempos de anlisis.

    incrementar la capacidad de separacin y resolucin en gradiente.

    Pgina: 52

    Capacidad de separacin en gradientes proporcional a F x Tg / V0 Trabajar a flujos elevados permite mejorar la capacidad de separacin en gradientes de concentracin

  • 1200 Infinity Method Translator http://www.chem.agilent.com/Library/software/Public/Agilent1200InfinityMethodTranslator.exe

    para descargrselo (6Mb requiere Flash Player).

    Pgina: 53

  • Agilent 1290 Infinity LC

    Muchas

    Gracias

    por su

    Atencin

    Estamos a su disposicin en

    tel.: 901.11.6890 [email protected]

    [email protected] www.agilent.com/chem

  • Estamos a su disposicin en

    tel.: 901.11.6890 [email protected]

    [email protected] www.agilent.com/chem

    Preguntas?

  • Agenda

    1. Introduccin

    2. Cmo convertir mtodos de HPLC

    a UHPLC?:

    Estrategias de Traspaso de Mtodos

    Isocrtico y Gradientes Concentracin

    Criterios de Seleccin de Columna

    Longitud y Tamao Partcula

    Fase estacionaria y tipo de columnas

    Dimetro

    3. Conclusiones.

    4. Anexo con informacin adicional.

    Pgina: 56

  • Columnas Poroshell-120 (600bars) 9 Fases: EC-C18 (USP L1) y C8 (USP L7), SB-C18 (USP L1) ) y C8 (USP L7), Phenyl (USP L11), SB-

    CN (USP L10), SB-Aq, SB-bonus RP, HILIC. 3 Dimetros y 6 Longitudes

    Info 2013

    Pgina 57

  • Especificaciones Columnas Poroshell-120 9 Fases: EC-C18 (USP L1) y C8 (USP L7), SB-C18 (USP L1) ) y C8 (USP L7), Phenyl (USP L11),

    SB-CN (USP L10), SB-Aq, SB-bonus RP, HILIC.

    Info 2013

    Pgina 58

  • 13 Fases: Eclipse Plus C18 (USP L1) y C8 (USP L7), Eclipse XDB-C18 (USP L1) y C8 (USP L7), Extend-C18 (USP L1), SB-C18 (USP L1) ) y C8 (USP L7), SB-Phenyl (USP L11), SB-CN (USP L10), SB-Aq, Rx-SIL

    (USP L3), Bonus-RP (USP L60), Eclipse PAH (USP L1)

    Pgina 59

    La Mayor Flexibilidad: Especificaciones 17 Fases Diferentes RRHD de 1.8 m y 1200bars para Cualquier Aplicacin

  • Pgina 60

    La Mayor Flexibilidad: + 120 Columnas Diferentes RRHT de 1.8 y 600bars para Cualquier Aplicacin

    1.0

    2.1

    3.0

    4.6

    IDs

    Longitudes: 20,30, 50, 100 y 150mm n Fases: 10

    Con igual selectividad que los rellenos de 3.5 y 5m

  • Pgina 61

    La Mayor Flexibilidad: + 120 Columnas Diferentes RRHT de 1.8 y 600bars para Cualquier Aplicacin

    13 Fases: Eclipse Plus C18 (USP L1) y C8 (USP L7), Eclipse XDB-C18 (USP L1) y C8 (USP L7), Extend-C18 (USP L1), SB-C18 (USP L1) ) y C8 (USP L7), SB-Phenyl (USP L11),

    SB-CN (USP L10), SB-Aq, Rx-SIL (USP L3), Bonus-RP (USP L60), Eclipse PAH (USP L1)

  • Designaciones USP

    Pgina 62

  • Designaciones USP

    Pgina 63

  • Designaciones USP

    Pgina 64

  • Designaciones USP

    Pgina 65

  • Workshop 1200-RRLC: Conversin de Mtodos de HPLC Convencional a

    Cromatografa de Resolucin Rpida

    Pgina 66

    Flujo (mL/min)

    Reduccin de la Presin de Trabajo mediante la Optimizacin de la Distribucin del Tamao de Partcula con Nuevos Rellenos Zorbax de 1.8m

    0

    50

    100

    150

    200

    250

    300

    0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0

    Pre

    sin (B

    ars

    )

    +25% MS de

    Presin a (2.0

    mL/min)

    Rellenos 1.8m standard

    Nuevos Rellenos 1.8m

    Distribucin Optimizada

    Columnas: ZORBAX SB-C18 Dimensiones: 4.6 x 30mm, 1.8 m

    Eluyenty: 85:15 ACN:Agua

    Flujos: 0.05 5.0 mL/min Temp: 20C

    Muestra: 1.0L Octanofenona en Eluyente

    Deteccin: UV 245nm

    Presin Sistema (1100 sin Columna)

    Manteniendo la eficacia, las nuevas columnas Zorbax de 1.8m

    reducen la presin en + 20% y permiten trabajar hasta 600bares

  • Workshop 1200-RRLC: Conversin de Mtodos de HPLC Convencional a

    Cromatografa de Resolucin Rpida

    Pgina 67

    600 bar

    5m 3.5m

    2.3 2.1

    1.8m

    0

    100

    200

    300

    400

    500

    600

    700

    800

    400 bar

    Presin versus: Dimetro Partcula y Longitud de Columna

    Presin 1/(dp)2

    700-800

    600-700

    500-600

    400-500

    300-400

    200-300

    100-200

    0-100

    Presin (bars)

    Longitud Columna (mm) Dimetro Partcula (m)

    1 mL/min H2O/CH3CN 50/50* Temp.: 25C

    Calculado en base Agilent 1100 y columnas

    Zorbax 4.6mmx1.8m con tecnologa de 400bars

    15cm 3.5m

    10cm

    5cm

    1.8m

    400bars

    600bars

    200bars

    25cm

    5m

    * Viscosidad 10-15% inferior a la del agua J

  • -35%

    -55%

    -65%

    Reduccin viscosidad

    Pgina 68

    Efecto del Incremento de la Temperatura en la

    Viscosidad del Eluyente y Presin de Trabajo

    La viscosidad se reduce con

    respecto a 25C:

    a 80C: entre un 35 y 65%.

    a 60C: entre un 25-50%.

    Flujo x 1.5-3) P = f ( . u . L / dp2)

    Subir temperatura permite trabajar a mayores flujos

  • Pgina: 69

    1220 Infinity 1260 Infinity 1290 Infinity

    Modelo

    UHPLC

    Pres. Mx

    bars

    Mxima Longitud Columna UHPLC cm

    Rango d.i. Columna mm

    Delay

    Volume Bomba

    L

    Flujo

    mx. mL/min

    1.8m (TP)** Poroshell-120 2.7m (SP)**

    1220 binario

    1260 cuaternario 600 10 (15) cm 15 (20) 3-4.6 (16) 600-900 10

    1260 binario 600 10 (15) cm 15 (20) 2.1-4.6 (8) 120 /600-800 5

    1290 cuaternario 1200 25 (30) cm 35 (40) 2.1-4.6 (16)

  • Bomba Binaria Series 1200/1100*- Configuraciones *excepto modelo 1200-SL

    Configuracin 1: Volumen de retardo estndar

    Retardo: 600-900l

    Sensor Presin

    Vlvula Purga

    Inicio Mezcla: T

    Amortiguador

    400l Mezclador

    Configs. 1 2: Desconectar slo estos puntos!

    Recorrido del Flujo

    B A

    400bar Amortiguador

    +Sensor Presin

    400l

    Mezclador

    Sensor

    Presin

    Vlvula Purga

    T

    Sensor Presin

    Vlvula Purga

    Inicio Mezcla: T

    Amortiguador

    80l filtro

    Configs. 2 3: Desconectar slo estos puntos!

    Recorrido del Flujo

    B A

    Configuracin 2: Volumen de retardo medio**

    Retardo: 300-600l**

    400bar Amortiguador

    +Sensor Presin

    80l

    Filtro en

    Lnea (400 bars) Sensor

    Presin

    Vlvula Purga

    T

    ** Al eliminarse el mezclador el ruido

    de mezcla puede aumentar

    Pgina: 70

  • Bomba Binaria Series 1200/1100- Configuraciones *excepto modelo 1200-SL

    Configuracin 3: Volumen de retardo medio*

    Retardo: 200-500l

    ** Al eliminarse el mezclador el ruido

    de mezcla puede aumentar

    Inicio Mezcla: T

    Vlvula Purga

    Amortiguador +

    Sensor Presin

    Configuracin 4: Volumen de retardo muy bajo**

    Retardo: < 200l

    B A

    400bar Amortiguador

    +Sensor Presin Sensor

    Presin

    Vlvula Purga

    400l

    Mezclador

    T

    Amortiguador +

    Sensor Presin

    Vlvula Purga

    Inicio Mezcla: T

    B A

    400bar Amortiguador

    +Sensor Presin Sensor

    Presin

    Vlvula Purga

    400l

    Mezclador

    T

    Recorrido del Flujo

    Pgina: 71

  • Soluciones 1290 Infinity LC - 2000 muestras/da usando ACR (Reg. Aut. de Columna)

    Anlisis y Regeneracin de columna simultneos con vlvula de 2

    posiciones / 10 puertos

    Tiempos de ciclo ms cortos y mayor capacidad de anlisis de muestras para

    laboratorios de HT y desarrollo de

    mtodos

    Respuestas ms rpidas en los controles de calidad durante la fase de

    produccin o de liberacin de producto

    acabado

  • Pgina 73

    Adaptacin HPLC: Mnimizar los Volmenes Extra-

    Columna en Funcin su Tamao: Capilares de Conexin

    Columna Vol. Col. Flujo tip. Vol. pico

    d.i. mm L, mm V0 l l/min l @k'=3

    4.6

    2.1

    1

    0.5

    0.3

    0.075

    150 1329 1400 667

    150 417 292 139

    150 94 66 31

    150 23.6 17 7.9

    150 8.5 6.0 2.8

    150 0.53 0.37 0.18

    Capilar de 0,17 mm de d.i. x 150 mm = 3,4 l de vol. interno

    Capilar de 0,12 mm de d.i. x 150 mm = 1,7 l de vol. interno

    Capilar de 0,05 mm de d.i. x slice fundida 150 mm = 0,3 l vol

    Capilar de 0,025 mm de d.i. x slice fundida 150 mm = 0,07 l vol

    Re

    qu

    iere

    n in

    str

    um

    en

    tos

    es

    pe

    cf

    icam

    en

    te d

    ise

    a

    do

    s

    mx. D.I. cap. 0.17

    0.12

    0.075 0.05

    0.025

    (0.025)

    Volumen muerto conexiones+celda detector < 0.02 X V0 columna

  • Pgina 74

    Reduccin Volmenes Extra-Columna: Celdas Deteccin y Volumen de Retardo con Gradientes de Concentracin

    Celdas de Deteccin DAD & MWD: (opciones parecidas con VWD)

    Standard: 13l, 10mm, 120bar tpica para columnas D.I.: 3 - 4.6 mm

    Semi-Micro: 5l, 6mm, 120bar tpica para columnas D.I.: 2.1 - 3 mm

    Micro: 2l, 3mm, 120bar tpica para columnas D.I.: 1 2.1 mm

    Alta Presin 1.7l, 6mm, 400bar tpica para MS y columnas D.I 1 mm

    Semi-Nano: 500nl, 10mm, 50bar tpica para columnas D.I.: 0.5 1 mm

    Nano: 80nl, 6mm, 50bar tpica para columnas D.I.: 0.18 0.5mm

    Preparativas: 3mm, 120bar / 0.3mm, 20bar / 0.06mm, 20bar

    Con columnas cortas de 1.8m y flujos elevados

    se deber reducir el volumen de la celda

  • Pgina 75

    Adaptacin HPLC: Cromatogramas < 1min pueden

    Requerir Frecuencias de Adquisicin Superiores a 20Hz: Detectores DAD-SL y MWD-SL pueden adquirir hasta a 80Hz para picos de

    tan slo 0.15 segundos de ancho

    Para picos con PW (peakwidth al 50% de su altura)

    > 0.01min (0.6seg) el DAD standard a 20Hz es suficiente

    min 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0

    80Hz

    PW=0.30sec

    40Hz

    PW=0.33sec

    20Hz

    PW=0.42sec

    10Hz

    PW=0.67sec

    5Hz PW=1.24sec

    DAD standard

    20Hz

    Agilent SL Fast DAD

    RSD%

  • Pgina 76

    Configuracin para Inyeccin Grandes Volmenes

    Bomba Gradientes Detector

    Columna Inyector

    Configuracin con Inyeccin Directa*: segn las condiciones utilizadas el volumen de inyeccin est limitado por las dimensiones de la columna*

    Vlvulas controladas por Agilent LC-1200/1100

    Configuracin con Columna Concentradora

    Bomba de

    Carga Isocrtica

    Pre-Columna

    Concen-

    tradora en vlvula 2

    posiciones

    Desecho

    Bomba

    Gradientes

    Inyector

    Columna Separadora Detector

    Carga (p.e. 2 min)

    Anlisis

    Requiere 2 bombas

    Concentracin

    Permitir la inyeccin de grandes

    volmenes. La elucin de la columna concentradora se realiza en sentido contrario

    a su sentido de carga

    * Volumen tpico de inyeccin 1-2 (5) % del V0 de la columna utilizada. V0(col. 100 x 4.6mm) =1.0ml

  • Posibilidades 1260 Cuaternario y 1220 Gradiente Binario Prestaciones UHPLC para TODOS LOS LABORATORIOS:

    Resolucin optimizada

    3x100mm, 1.8m

    Resolucin pico 5 = 7.16

    Tiempo anlisis: 7 min

    Velocidad y Resolucin optimizadas

    3x50mm, 1.8m

    Resolucin pico 5 = 4.79

    Tiempo anlisis: 1.1min

    Convencional

    4.6x150, 5m

    Resolucin pico 5 = 4.20

    Tiempo anlisis: 11 min

    min 0 2 4 6 8 10

    min 0 2 4 6 8 10

    min 0 2 4 6 8 10

    10 x PRODUCTIVIDAD mayor n de datos y de mejor calidad!

    Pgina: 77

    600 bars

  • Posibilidades 1260 Cuaternario y 1220 Gradiente Binario 100% Compatibilidad con Mtodos HPLC

    Reemplazo Sin Riesgo

    1260/1220 Infinity LC

    Sistema Cuaternario

    1100/1200 Series

    Sistema Cuaternario

    Columna: 4.6 x 150mm, 5m

    Gradiente: 0 min 20 % B

    10min 95 %

    Flujo: 1 mL/min

    min 0 2 4 6 8 10

    Ejecute sus actuales mtodos de HPLC y obtenga los mismos resultados

    Pgina: 78

    1100/1200 Binarios seran remplazados por 1260 Binario o 1290+ISET

    600 bars

  • Problema: Reproduccin de Analisis en

    Gradiente con diferentes HPLCs: - Impacto del volumen muerto y de la calidad de la mezcla

    min2 4 6 8 10 12 14

    mAU

    0

    50

    100

    150

    200

    DAD1 B, Sig=275,4 Ref=400,40 (B:\RIC\AGI...RIC DATA\1 PHARMA METOCLOPRAMIDE\WAD PHARMA\XBRIDGE-2000004.D) 2

    .747

    3.0

    49

    8.1

    21

    8.3

    23

    8.7

    47 8

    .930

    9.5

    45

    9.9

    75

    12.

    005

    12.

    215

    12.

    393

    min2 4 6 8 10 12 14

    mAU

    0

    50

    100

    150

    200

    DAD1 C, DAD1B, DAD: Signal B, 275 nm/Bw:4 nm Ref 400 nm/Bw:60 nm (B:\RIC\AGI...A\GV 1PHARMA\HPLC000001.D)

    2.7

    44 2

    .884

    6.0

    88

    6.3

    28

    6.6

    73

    6.8

    72

    7.4

    80

    7.9

    23 9.9

    37

    10.

    249

    min2 4 6 8 10 12 14

    mAU

    0

    50

    100

    150

    200

    DAD1 C, DAD1B, DAD: Signal B, 275 nm/Bw:4 nm Ref 400 nm/Bw:60 nm (B:\RIC\AGI...A\GV 1PHARMA\HPLC000003.D)

    2.8

    87

    3.3

    20

    8.5

    38

    8.7

    44

    9.1

    59 9

    .325

    9.9

    51

    10.

    379

    12.

    395

    12.

    630

    12.

    763

    1200 Series LC Bomba Cuaternaria

    1290 Infinity bomba Binaria

    Sample: 0.5% impurities in formulation

    (metoclopramide)

    Xbridge C18, 150x3 mm, 3.5 m dp,

    0.45 ml/min, Eluent: A =0 .25 % AmAc, B = ACN,

    Gradient: 0-15 min; 5-57 % B

    El resultado:

    Diferencias en los RT y resolucin Se juntan 2 picos!

    Pgina: 79

  • June 26, 2013

    Confidentiality Label 80

    Emulacin de cualquier HPLC/UHPLC con el 1290 y la nueva tecnologa ISET.

  • Pesticidas: Ejemplo Emulacin 1100 con ISET Columna: 3 x 50 mm, 2.7 m Poroshell

    min 1 1.5 2 2.5 3 3.5

    mAU

    0

    100

    200

    300

    400

    500

    600

    700

    800

    Rs= 1.90 1100 Series Binary LC

    1290 Infinity LC - El gradiente llega antes

    Rs= 1.15

    Me

    tam

    itro

    n

    Chlo

    rid

    azo

    ne

    Sim

    azin

    e

    Chlo

    rtolu

    ron

    Diu

    ron

    Pro

    pa

    zin

    e

    Te

    rbu

    tyla

    zin

    e

    Pro

    me

    tryn

    Cya

    niz

    ine

    1290 Infinity LC

    with iSET

    Rs= 1.87

  • Intelligent System Emulation Technology

    ISET: - Cmo programarlo?

    Select pump

    Select autosampler

    Agilent 1100 Agilent 1200 Agilent 1220 Agilent 1260 Agilent 1290 Waters Alliance

  • Tecnologa de Emulacin Inteligente - Como trabaja (1290 con un 1200)

    Programa de gradiente

    1290 gradiente

    1200 gradiente

    0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5

    0

    50

    100

    150

    200

    250

    300

    350

    400

    min

    mAU

    Inyecctin

    Mismas condiciones de gradiente

    pero desplazando el gradiente y

    emulando el perfil del gradiente a

    clonar

  • Pgina 84

    Resumen Conclusiones Adicionales Posibilidades Adicionales para Reducir Tiempo Anlisis :

    Trabajar a temperaturas elevadas permitir reducir el tiempo de anlisis, trabajar a flujos ms elevados y reducir la resistencia a la transferencia de masa (til con rellenos de 5m).

    Aumentar el flujo con gradientes de concentracin permitir reducir proporcionalmente el tiempo del gradiente manteniendo la separacin.

    Reducir el Vo de la columna permitir reducir proporcionalmente el tiempo del gradiente manteniendo el poder de separacin (si FxTg/ V0 = cte).

    Requisitos de la Cromatografa Ultra-rpida:

    Requerir reducir el volumen de los capilares de conexin y de las celdas de deteccin, y aumentar la frecuencia de adquisicin de datos.

    Requerir adecuar el volumen de retardo al flujo y dimensiones de la columna utilizada.

    Columnas de 2.1mm de D.I. requerirn un equipo con mezcla a alta presin y mnimo volumen de retardo (como las bombas 1290, 1260, 1200, 1100 binarias o 1290 cuaternaria)

    Requisitos de la Cromatografa de Alta-Resolucin:

    Requerir un equipo de alta presin como el Agilent 1220, 1260 o 1290 y columnas 150mm x 1.8m, o acoplar varias columnas en serie de 250mm x 5m.

    La flexibilidad de la Serie Agilent 12X0-Infinity le permite trabajar en

    ptimas condiciones con todo tipo de cromatografa

  • Agilent 1290 Infinity LC

    Muchas

    Gracias

    por su

    Atencin

    Estamos a su disposicin en

    tel.: 901.11.6890 [email protected]

    [email protected] www.agilent.com/chem