Nexera Prep - Features
Preparative Purification Liquid Chromatograph
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Optimieren und vereinfachen Sie die Arbeit mit präparativer LC
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Probenpräparation für die Gewinnung von Zielkomponenten in hohen Reinheitsgraden und hohen Konzentrationen
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Präparative LC für nicht UV-absorbierende Komponenten
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Mehr Effizienz vom präparativen Analyseaufbau bis zur Datenverarbeitung
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Verbesserte Peaktrennung durch präparatives Recycling
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Hervorragende Systemerweiterbarkeit
Optimieren und vereinfachen Sie die Arbeit mit präparativer LC
Nexera Präp
Nexera Präp
Zielgerichtete Methodenentwicklung der Analysebedingungen im analytischen Maßstab und Optimierung als präparative Parameter
Um mehrere Komponenten zu trennen, müssen die Analyse- und Fraktionierungsparameter optimiert werden, was mit einem hohen Arbeitsaufwand und Kosten für Verbrauchsmaterialien (z.B. Lösungsmittel) verbunden ist.
Um diese Mehrkosten einzusparen bietet Shimadzu ein Method Scouting-System für den analytischen Maßstab an. Das Method Scouting-System automatisiert vollständig das Suchen nach passenden Trennparametern, indem Kombinationen aus mobilen Phasen und Säulen automatisiert geändert, äquilibriert und bewertet werden, was eine effiziente Methodenentwicklung ermöglicht.
Beim Upscaling in den präparativen Maßstab kann die LabSolutions Software für das präparative System anhand der vorpräparativen Ergebnisse automatische Simulationen durchführen und so eine Optimierung der Fraktionierungsparameter vornehmen.
Dies reduziert den Arbeitsaufwand bei der Untersuchung der Trennbedingungen und spart Lösungsmittel und Proben.
Entwicklung analytischer Trennbedingungen (Method Scouting)
In diesem initialen Schritt wird die Probe im analytischen Maßstab analysiert um eine bestmögliche Trennung zu erzielen.
Die Verwendung des Shimadzu Method Scouting-Systems zusammen mit der Method Scouting Solution, einem speziellen Softwareprogramm, unterstützt Sie hierbei um einen schnellen und genauen Methoden-Scouting-Workflow durchzuführen. In der graphischen Oberfläche der Software können Sie zu testende Säulen und mobile Phasen durch anhaken einfach auswählen. Ebenso können Gradienteparameter in unterschiedlichen Einstellung durchgetestet werden. Die Software übernimmt im Anschluss die Zusammenstellung einer passenden Probentabelle mit zwischengeschlateten Äquilibierungsläufen und eine manuelle, zeit- und fehleranfällige Erstellung entfällt.
Vereinfachter Prozess für die Festlgung von Fraktionierungsparameter
Einfache Parametereinstellung
Die LabSolutions™-Software bietet eine Simulationsfunktionen, die den Arbeitsaufwand bei der Bestimmung passender Fraktionierungsparameter im analytischen und präparativen Maßstab erheblich erleichtert.
Mit dem LabSolutions-Fraktionierungssimulator (zum Patent angemeldet) markieren Sie das Peaksegment das fraktioniert werden soll im Chromatogramm und das System stellt automatisch die für die Fraktionierung erforderlichen Parameter ein. Dies reduziert den Zeitaufwand für die Einstellung der Fraktionierungsbedingungen auf etwa ein Viertel des typischen Aufwands, da Trial-and-Error-Versuche entfallen.
Rauschunterdrückung durch neuen Algorithmus
Bei der Konfiguration der Fraktionierung über die automatische Peakerkennung wird Rauschen im Chromatogramm manchmal mit Komponentenpeaks verwechselt, was im schlimmsten Fall dazu führt, dass nicht genügend Reagenzgläser für die beabsichtigte Sammlung vorhanden sind oder die gesammelten Fraktionen falsch positioniert sind. Mit der Peak-Sensitivity-Determination-Funktion der LabSolutions-Software (zum Patent angemeldet) werden Peaks anhand der Anzahl der Datenpunkte erkannt, die nacheinander den konfigurierten Schwellenwert überschreiten, um zu bestimmen, ob eine Fraktionierung erfolgen soll.
Überprüfung der Fraktionsreinheit (LH-40)
Eine Fraktionsreinheitsprüfung kann problemlos mit einem einzigen System durchgeführt werden. Reinheitsprüfungen kann direkt auf dem Fraktionsbehälter erfolgen, wodurch der Arbeitsaufwand, für ein Umfüllen der Fraktion, reduziert und der Durchsatz verbessert wird.
Die Probenrettungsfunktion verhindert den Verlust wertvoller Proben (LH-40, FRC-40)
Selbst wenn während der Probenpräparation ein Problem auftritt, kann die im System verbleibende Probe zurückgewonnen werden. Durch Befolgen der vorprogrammierten Rettungsanweisungen wird die wertvolle Probe in einen angegebenen Behälter zurückgewonnen und nicht entsorgt. Als weitere Sicherung für wertvolle Proben kann zusätzlich ein optionaler Abfallsammler verwednet werden, der Proben bei einem Fraktionierungsfehlers auffängt.
Probenpräparation für die Gewinnung von Zielkomponenten in hohen Reinheitsgraden und hohen Konzentrationen
Automatisierte Anreicherung von Zielkomponenten
Nexera UFPLC: Präparative LC für effiziente Probenpräparaton und anschließend schneller Probenisolation
Reduktion des Arbeitsaufwands für die Schritte der Probenpräparation über die Probenreinigung bis zur Pulverisierung
Das Nexera UFPLC System (engl.: Ultra Fast Preparative and Purification Liquid Chromatograph) ist eine präparative LC für die ultraschnelle Trennung und Reinigung von Proben. Mit ihr werden die präparativen Schritte der Trennung, Konzentration, Reinigung und Sammlung für die Proben in einem Gerät vereinigt und automatisiert.
Bei der konventionellen präparativen LC wird die Fraktionsmenge mit der mobilen Phase verdünnt, was zu einem riesigen Flüssigkeitsvolumen führt, dessen Verdampfung viel Zeit in Anspruch nimmt. Zudem sind Nachbehandlungsarbeiten wie die Entfernung von Salzen aus der mobilen Phase erforderlich. Die Nexera UFPLC konzentriert Zielkomponenten mithilfe einer Trap-Säule direkt nach der präparativen Trennung. Áuf diese Weise werden auch Salze aus der mobilen Phase und Gegenionen der Zielverbindung entfernt. Da zur Elution der Zielkomponenten organische Lösungsmittel verwendet werden, kann außerdem die Verdunstungszeit bei der späteren Pulverisierung erheblich verkürzt werden.
Nexera UFPLC kann aber auch als konventionelles präparatives Chromatographiesystem verwendet werden, indem die Fraktionen direkt und ohne Konzentrationsschritte gesammelt werden.
Automatisierung des präparativen Reinigungsprozesses
Wenn Zielverbindungen pulverisiert werden sollen, kann dieser Prozess durch eine Reihe von Faktoren behindert werden. Zum Beipsiel durch die Anwesenheit von Säuren, Salzen und feuerfesten Lösungsmitteln. Mit dem UFPLC-System (engl. für Ultra Fast Preparative and Purification Liquid Chromatograph) können diese Hindernisse für die Pulverisierung mit Hilfe einer Trap-Säule beseitigt werden. Die Zielverbindungen werden auf der Trap-Säule zurückgehalten und die Störverbindungen ausgewaschen. Nach der Elution der Probe mit einem flüchtigen organischen Lösungsmittel kann problemlos ein hochreines Pulver gesammelt werden.
Selbst Spurenbestandteile werden in hohen Konzentrationen zurückgewonnen
Normalerweise muss für die Trennung und Präparation von Zielkomponenten in Spurenmengen die Probe mehrfach injiziert werden um ausreichende Probenmengen zu erhalten. Infolgedessen nimmt das Volumen der erhaltenen Fraktionierungsflüssigkeit proportional zur Anzahl der Injektionen zu, was den Lösungsmittelverbrauch und die Trocknungszeit erhöht. Mit dem UFPLC-System vom Shimadzu wird die Fraktion der Zielkomponente auch bei mehreren Injektionen zur Anreicherung in dieselbe Trap-Säule geladen. Das Endvolumen der fraktionierten Flüssigkeit aus der Trap-Säule wird minimiert, indem das schwächere Beladungslösungsmittel gegen ein geeignetes organisches Lösungsmittel ausgetauscht wird. Die Zielkomponente kann dann in hoher Reinheit und hohen Konzentrationen zurückgewonnen werden.
Einfache Konfiguration der präparativen Reinigung mit der Purification Solution™
Die spezielle Purification Solution-Software verfügt über eine Peak-Tracking-Funktion, mit der die Zielpeaks und Fraktionierungen auf einen Blick überprüft werden können.
Verschiedene Fraktionierungsmodi
Um sicherzustellen, dass wertvolle Proben fraktioniert werden, bietet die Purification Solution drei Fraktionierungsmodi.
Automatische Entfernung nichtflüchtiger Salze
Bei der herkömmlichen präparativen LC sind oft Salze aus der mobilen Phase im gewonnenen Produkt enthalten. Mit Nexera UFPLC können diese aus der mobilen Phase stammenden Salze über eine Trap-Säule entfernt werden.
Im Bild unten wurde Ibuprofen unter Verwendung eines Lösungsmittels fraktioniert. Bei der Trennung wurde Ammoniumchloracetat, ein nichtflüchtiges Salz, als Puffer verwendet. Bei der konventionellen präparativen LC fiel beim Eindampfen neben dem Produkt auch gleichzeitig Ammoniumchloracetat aus. Bei der Verwendung einer Trap-Säule konnte Ibuprofen mit Nexera UFPLC als Einzelkomponente isoliert werden.
Konzentration und Pulverisierung der gewünschten Inhaltsstoffe in kurzer Zeit
Mit der Nexera UFPLC werden Proben wiederholt injiziert und die getrennten Zielkomponenten werden in einer Trap-Säule zurückgehalten, wodurch die Verbindung in Trap-Säule aufkonzentroert werden kann (Kapazität bis zu 100 mg). Nach der Konzentration wird die Zielkomponente mit einem organischen Lösungsmittel eluiert, wodurch die Zielkomponente in hoher Konzentration gewonnen werden kann. Wie das folgende Beispiel zeigt, ist die anschließende Verdunstung des organischen Lösungsmittels ebenfalls sehr kurz. Die erforderliche Verdunstungszeit für das Volumen der gewonnenen Flüssigkeit wurde gemessen. Für 100 mg der Zielkomponente Ibuprofen konnte die Verdunstungszeit um 50% im Vergleich zum herkömmlichen präparativen LC-Verfahren verkürzt werden.
Entfernung von Gegenionen
In einigen Fällen können basische Verbindungen Gegenionen wie Trifluoressigsäure (TFA) enthalten, die sowohl vom Reagenz als auch von der mobilen Phase stammen. Diese Komponenten können als Verunreinigungen zurückbleiben und die Reinheit des Endprodukts beeinträchtigen. Mit der Nexera UFPLC kann die Zielkomponente mithilfe einer Trap-Säule als hochreine freie Base (freier Basentyp) zurückgewonnen werden und die Gegenionen werden abgetrennt.
Strukturanalyse ohne Vorverarbeitung
In der Folgenden Abbildung ist das 19F-NMR-Spektrum einer 0,1 %igen TFA-Lösung, die Propranolol enthält, nach der Abtrennung der Gegenionen gezeigt. Im Vergleich zur unbehandelten Probe ist der von TFA abgeleitete Peak in der fraktionierten Probe deutlich kleiner, was bestätigt, dass TFA im Reinigungsprozess mit Nexera UFPLC effektiv entfernt wird.
Präparative LC für nicht UV-absorbierende Komponenten
Trigger-gesteuerte Probenpräparation mit bis zu vier Detektorkanalsignalen
Nexera Präp LC/MS
Kein Verlust der Probe: MS-getriggerte Fraktionierung für UV-nichtaktive Substanzen
Es kann schwierig sein, Komponenten mit geringer UV-Absorption nur durch ein UV-Triggersignal als Auslöser der Fraktionierung zu sammeln. Es besteht immer die Gefahr, dass eine Fraktion übersehen und die Probe verloren geht. Durch die Verwendung des MS-Signals als Trigger der Franktionierung kann die Probenfrektionierung einfach durchgeführt werden, ohne dass die Substanz verpasst wird. Durch die Angabe des m/z der Zielkomponente kann die Fraktion sicher erfasst werden. Das Massenspektrometer LCMS-2050 ermöglicht eine sehr empfindliche Detektion für präparative Arbeiten, ohne dass Zielkomponenten ausgelassen werden.
Reinigung nicht getrennter Zielkomponenten
Die Rückgewinnung der reinen Zielkomponente A
(Verwendung von zwei MS-Signalen als Trigger)
Das MS-Signal, das die Zielkomponente A erkennt, wird verwendet, um den Start der Fraktionierung auszulösen.
Das MS-Signal, das die Verunreinigung B erkennt, wird zum Stoppen der Fraktionierung verwendet.
Zwei konkrete m/z Werte (aus der Zielkomponente und ihrer Verunreinigung) wurden gleichzeitig verwendet, um eine „hochreine“ Fraktion zu erhalten, selbst im Fall einer unvollständigen chromatographischen Trennung.
Flussteiler für die MS-getriggerte Fraktionierung
Für die durch LC/MS-Signale ausgelöste Fraktionierung muss ein Teil der Probe in das LC-MS eingeführt werden.
Ein spezieller Flussteiler teilt einen kleinen Teil des Flusses vom präparativen Strom zum MS-Strom auf. Dies ermöglicht die Verwendung von LC-MS-Detektionssignalen zur Auslösung der Fraktionierung bei gleichzeitiger Beibehaltung einer hohen Wiederfindungsrate.
Maßgeschneiderte Detektoren
Zur Auslösung der Fraktionierung können Signale verschiedener Detektoren genutzt werden. So kann für jede Probe die optimale Detektionsmethode gewählt, und die besten Fraktionierungsergebnisse erzielt werden.
Mehr Effizienz vom präparativen Analyseaufbau bis zur Datenverarbeitung
OpenSolution-Software für präparative Systeme
Die OpenSolution ist eine Open-Access-Software, die nicht nur präparative Reinigungsvorgänge vereinfacht, sondern auch den Mehrbenutzerbetrieb präparativer Systeme unterstützt. Selbst unerfahrene Benutzer können routinemäßige präparative Messungen problemlos und mit minimalem Aufwand durchführen.
The use of a network contributes to improved work efficiency.
Einfache Bedienung der OpenSolution Software
Nach der Anmeldung bei OpenSolution kann die Analyse von einer einizige Benutzeroberfläche aus gestartet werden, indem eine vorregistrierte Methode ausgewählt und eine Probe registriert wird. Screening-Analysen können problemlos mit demselben Verfahren durchgeführt werden. Während das System eine Analyse durchführt, kann ein anderer Benutzer die nächste Analyse planen.
Die OpenSolution-Software integriert automatisch Waschschritte zwischen verschiedenen Benutzermethoden und reduziert so die Ausfallzeit des Systems.
Bestätigung der Fraktionierung druch automatisierte Reinheitsprüfung
Durch Auswahl des passenden Fläschchens im Fraktionssammlerdiagramm können das Chromatogramm, das Massenspektrum und das UV-Spektrum dieser Fraktion leicht bestätigt werden. Auch die Reinheit der Fraktion kann im gleichen Anzeigefenster überprüft werden.
Automatisches Scale-Up vom analytischen zum präparativen Maßstab
Für ein automatisiertes Scale-Up der Trennmethode werden nach dem Methodenscreening im analytischen Maßstab die Messergebnisse in drei Kategorien eingeteilt. Diese Kategorien richten sich nach dem Grad der Preaktrennung in den Chromatogrammen und der spektralen Reinheit des MS-Spektrums. Sofern die Peaks eine ausreichende Qualität besitzen, wird automatisch eine präparative Methode generiert. Auf diese Weise sich kann der Benutzer auf andere Aufgaben konzentrierenm, wie zum Beispiel die Interpretation von Probenmessungen mit unzureichender Trennung oder nicht erkannten Proben.
Datenverarbeitung vom Remote-Arbeitsplatz
Die Remote-Arbeit hat in den letzten Jahren immer mehr zugenommen, sodass Anwender auch Messdahen von zu Hause auswerten können. Dies kann durch die nutzung der OpenSolution einfach für ein Labor und die Mitarbeiter umgesetzt werden. Nach der Datenerfassung versendet das System eine E-Mail-Benachrichtigung mit einem Link zum Datenspeicherort und einem Bericht. Auf diese Weise kann der Benutzer die Datenverarbeitung sofort durchführen. Darüber hinaus kann die weitere Datenanalyse und ein Reprocessing über das Netzwerk von einem Remote-PC aus durchgeführt werden.
Verbesserte Peaktrennung durch präparatives Recycling
Schwer trennbare Komponenten in hoher Reinheit und zu geringen Kosten zurückgewinnen
Nexera Präp Recycling
Was ist eine Recycling-Trennmethode?
Da lange präparative Säulen teuer sind, besteht für manche Anwender die Notwendigkeit, vergleichsweise kostengünstigere kurze Säulen zu verwenden.
Bei der Recycling-Trennmethode (Recycling mit geschlossenem Ventil) wird die Eluatflüssigkeit, welche die Zielkomponenten enthält und aus der Trennsäule eluiert wurde, in die Säule zurückgeführt, wodurch eine äquivalente Trennkapazität wie bei einer längeren Säule ermöglicht wird.
Die folgende Abbildung zeigt die Ergebnisse einer Recyclingtrennung mit sieben Zyklen. Nach dem ersten Durchlauf ist die Trennung der beiden Komponenten unzureichend (roter Bereich). Wenn das Säuleneluat jedoch vom Detektor zur Säule zurückgeführt wird, wird es ein zweites Mal getrennt. Wenn dieser wiederkehrende Zyklus wiederholt wird, sind die erzielten Ergebnisse gleichbedeutend mit der Hintereinanderschaltung mehrerer Säulen entsprechend der Anzahl der Wiederholungen. In diesem Beispiel wurde letztendlich eine Auflösung von 4,0 oder besser mit sieben Recycling-Trennzyklen (blauer Bereich) erreicht.
Beispiel für die Verbesserung der Trennung durch Recycling: Die koeluierenden Peaks (Rot) sind vollständig getrennt (Blau).
Durchflussrate: 10 ml/min
Detektionswellenlänge: 254 nm
Säule: Shim-Pack PREP-ODS(H) 20 mm ID x 250 mm L.
Mobile Phase: Wasser/Methanol = 1/9 (v/v)
Probe: Gemisch aus 1 %iges N-Butylbenzol-/Isobutylbenzol-Lösung
Recycle-Assist* – präparative Recycling-Software
Automatisches präparatives Recycling mit einfacher Benutzeroberfläche
Die grafische Benutzeroberfläche (GUI) bietet in der Recycle-Assist Software eine Umgebung, in der auch Anfänger im präparativen Recycling Vorgänge einfach und zuverlässig durchführen können. Für den Arbeitsablauf vom Recycling bis zur Fraktionierung wird ein einziges Hauptfenster verwendet, wodurch das Risiko der Verschwendung wertvoller Proben durch Einstellungsfehler verringert wird.
Probenrecycling in drei Schritten
Klicken Sie auf die drei Punkte im Bedienfenster, um die Einstellungen für die Recycling-Vorbereitungsbedingungen abzuschließen. Diese entsprechen dem Recycling-Start, dem Recycling-Stopp und dem Startpunkt der automatischen Sammlung. Die Eingabe komplizierter numerischer Parameter ist völlig überflüssig, so dass die vorbereitenden Recyclingarbeiten problemlos beginnen können.
* Diese Anwendung ist nur mit dem FRC-10A kompatibel