Cálculo de la idoneidad del sistema en cromatografía

Pruebas de idoneidad del sistema en análisis cromatográfico
Cómo calcular la idoneidad del sistema en cromatografía

La técnica de cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) se utiliza en varios lugares para separar los componentes de una mezcla. Este proceso examina la efectividad del líquido pasándolo sobre un material absorbente.

Una de las principales aplicaciones de esta técnica es en la industria farmacéutica, donde los expertos investigan y prueban diversos componentes. Pruebas de compatibilidad del sistema es parte de este procedimiento.

En mi publicación anterior sobre la generación de datos cromatográficos auténticos, había enfatizado la necesidad de evaluar la idoneidad del sistema antes de proceder con el análisis. Se discutieron algunos factores que contribuyen al fracaso de la idoneidad del sistema en HPLC. La publicación actual le presenta los parámetros de elegibilidad del sistema y sus límites de aceptación.

Pero primero entendamos el concepto. pruebas de idoneidad del sistema.

Prueba de compatibilidad del sistema (SST)

Esta prueba se utiliza para examinar las especificaciones de un sistema de cromatografía líquida. Por lo tanto, es crucial elegir solo un método adecuado para los cálculos. Por otro lado, también se establece un criterio de aceptación, los límites SST. Es vital cumplir con estos límites antes de analizar una muestra para su propósito.

Ahora pasemos a los parámetros que se comprobarán durante esta prueba.

Solución

los resolución en HPLC es una medida de la calidad de separación entre dos picos cromatográficos. Desempeña un papel crucial en la prueba de la viabilidad de esta separación crítica en función de las circunstancias dadas.

Los picos bien resueltos son un requisito básico en las estimaciones tanto cualitativas como cuantitativas. La separación entre picos estrechamente espaciados está determinada por la afinidad por la fase estacionaria.

Los compuestos coeluyentes se pueden resolver mediante:

  • Cambio de polaridad de fase móvil
  • Aumento de la longitud de la columna
  • Reducción del tamaño de partícula de la fase estacionaria
Resolución de picos cromatográficos
Resolución de picos cromatográficos

\(

R_S=\frac {tR_B – tR_A}{0.5 (W_A + W_B)}

\)

Donde \( tR_B \) y \(tR_A\) son los tiempos de retención de los picos A y B

Los anchos de pico \(W_A\) y \(W_B\) se obtienen a partir de la intersección de las tangentes con la línea base

Casi todos los tops muestran un poco de cola. es por eso que el la resolución se considera completa nada pero si es igual o superior a 1,5. Otro factor importante a considerar aquí es que la ecuación no se puede utilizar si los picos no se resuelven en el nivel de referencia. Pero esto no es motivo de preocupación, ya que es prácticamente imposible que los picos se superpongan en la parte inferior. Incluso la medición del ancho de la línea de base máxima no es factible.

En todos los demás casos esto es fórmula de resolución en cromatografía da un resultado mucho más eficiente.

La resolución se considera completa si es igual o superior a 1,5

Asimetría o Factor de cola (\(A_s\))

Un pico cromatográfico ideal debería tener una forma gaussiana simétrica, pero la forma a menudo se desvía debido a varios factores. La cola de pico es la distorsión de pico comúnmente observada. Se debe principalmente a la aparición de más de un mecanismo de retención del analito. La cola se puede reducir cambiando el pH de la fase móvil o limitando la fase estacionaria al final.

factor de asimetría
factor de asimetría

donde A y B son anchos de pico al 10% de la altura para los extremos delantero y trasero del pico

El pico ideal tiene As = 1, pero los valores en el rango de 0.9 – 1.1 son aceptables

La cola se manifiesta cuando el factor de asimetría As es igual o superior a 1,2

De acuerdo con la definición de la USP, se considera que la cola es la relación de los anchos a y b al 5% de la altura del pico y la La fórmula del factor de cola se expresa como

T = [Latex] \frac{a+b}{2a}[/latex]

T debe ser menor o igual a 2 para cumplir con el requisito de idoneidad del sistema.

los factor de cola en HPLC también se llama el factor de simetría.

Precisión

Se utilizan réplicas de inyecciones de una preparación estándar para verificar que se cumplen los requisitos de precisión. Esto se utiliza para demostrar el rendimiento del sistema cuando se expone a determinadas condiciones sanitarias, ambientales y de uso de la columna.

Los datos de cinco amplificadores se utilizan si la desviación estándar relativa requerida es inferior al 2 %. Los datos de seis inyecciones repetidas se utilizan si la desviación estándar relativa requerida es superior al 2 %.

Relación señal/ruido (S/N)

Este parámetro se utiliza para el cálculo inferior del rendimiento del sistema.

Ruido: Se mide entre dos líneas específicas que soportan la línea de base.

Señal: Se mide desde el centro de la línea de base y terminando en la parte superior del pico.

Una vez calculados ambos factores, se puede medir la relación dividiendo el valor de la señal por el valor del ruido. Esto generalmente requiere reducir el valor del ruido usando uno de los siguientes métodos:

  • Promedio de señal:
  • Pureza de reactivos y disolventes
  • Enjuague la columna y limpie las muestras
  • Regulación de la temperatura
  • Amortiguación y mezcla de pulsos adicionales

Placas Teóricas: Eficiencia de Columna

El concepto de teoría de placas asume que la columna cromatográfica consta de un gran número de capas de separación imaginarias llamadas placas teóricas. El equilibrio de la muestra ocurre entre la fase estacionaria y la móvil en estas placas imaginarias. El analito se mueve a través de la columna transfiriendo la fase móvil equilibrada de una placa a la siguiente.

La eficiencia de la columna se expresa en términos de platos teóricos (N). Alta resolución significa un mayor número de placas en una longitud de columna dada. Por lo tanto, siempre es preferible mantener alto el número de placa para cada columna proporcionada. El número de placas se puede calcular mediante:

\(
norte = 16{[\frac{(t_R)}{W}}]^2\) Donde W es el pico en la base

o

\(N = 5,54{[\frac{(t_R)}{W\frac{1}{2}}}]^2\)

Donde \( W_1__/_2\) es el ancho del pico a la mitad de la altura donde

\( t_R\) es el tiempo de retención y \( W_1_/_2\) es el ancho del pico a la mitad de la altura

Se recomienda que las placas teóricas no bajen de 2000 . otoño

La ventaja de elegir este método es que el número de platos teóricos se puede calcular incluso si la resolución es pobre y los dos picos sucesivos no son totalmente diferenciables. Se vuelve posible usando la mitad de la altura en la fórmula. Sin embargo, el valle que se encuentra entre estos picos debe ser inferior a la mitad de su altura. Solo entonces se puede calcular el número.

El método no se usa mucho en los cálculos manuales. En cambio, generalmente se prefiere para verificaciones automáticas en sistemas de datos. A la hora de calcular la matrícula teórica se puede utilizar la siguiente fórmula:

Plato por metro = Número de platos teóricos en una columna x 100 /Longitud de la columna de HPLC en cm

Para otros casos, se puede utilizar un método de cálculo de placas teóricas USP.

Factor de retención (k')

El factor de retención (k') o relación de partición o factor de capacidad es la relación entre el tiempo que un compuesto pasa en la fase estacionaria y el tiempo que pasa en la fase móvil. Este es uno de esos parámetros que se pueden identificar sin ninguna dificultad.

k' es una cantidad sin unidades

\(k' = \frac{t_r – t_m}{t_m}\)

Cuanto mayor sea el valor de k', mayor será la retención de un compuesto en una columna

Idealmente, k' debería ser mayor que 2.0

Con estas ecuaciones puedes calcular fácilmente todos los factores. Sin embargo, debe tener en cuenta que los resultados finales pueden tener variaciones extremas según el tipo de análisis que realice y las condiciones analíticas que lo rodean. Además, estas pruebas no solo se hacen al principio. Debe ejecutarlos periódicamente para garantizar que el rendimiento del sistema permanezca intacto. Los valores pueden cambiar con el tiempo debido al uso continuo del sistema.

Analista de Laboratorio

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