Intérêt de la SFC pour l’analyse de composés aromatiques halogénés

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Nous avons évalué l’intérêt d’une méthode SFC-MS (Supercritical Fluid Chromatography Mass Spectrometry) pour la recherche de composés aromatiques halogénés, impuretés d’un intermédiaire de synthèse d’un principe actif pharmaceutique.

La SFC est une technique de séparation chromatographique où la phase mobile est un fluide porté à l’état supercritique ou subcritique. On utilise couramment le CO2 car son point critique est facilement accessible (31,0°C et 73,8 bars). La phase stationnaire, contenue dans une colonne, peut être constituée de particules solides de granulométrie fine (silice ou graphite poreux par exemple), ou être chimiquement modifiée comme les phases utilisées en chromatographie liquide.

Nous avons développé une méthode sur un système UPC2™ (Waters) couplé à une détection masse (quadripole avec source electrospray).
4 facteurs ont été étudiés : la nature du co-solvant (acétonitrile, méthanol éthanol), le gradient de phase mobile (co-solvant/CO2), la température de colonne et la nature de la colonne (Éthyle pyridine, C18, silice, fluorophenyl) sur la base de trois plans d’expériences définit à partir du logiciel d’optimisation Fusion™ (S-Matrix®). Les réponses étudiées sont le nombre de pics, la résolutions des pics et le temps de rétention du dernier pic.
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Les laboratoires de R&D et les nouvelles technologies

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 s’interroge dans un article publié dans L’Atelier  sur le fait  que « les applications mobiles faisant appel au nuage ne cessent de prendre pied dans le commerce et l’industrie et que la mise en œuvre des dispositifs mobiles semble également devoir profiter aux projets en laboratoire…. Pour continuer à penser les innovations de demain, les laboratoires de R&D doivent incorporer les nouvelles solutions numériques en vue de fusionner leurs données… ».

La suite de cette réflexion intéressante est à lire sur … Les laboratoires de R&D veulent plus d’innovations pour en créer de nouvelles | LAtelier: Disruptive innovation.

L’Atelier, cellule de veille de BNP Paribas, est implanté dans trois territoires majeurs de l’innovation (USA, Chine, Europe). Il détecte les innovations de rupture annonciatrices de bouleversements pour les entreprises et leurs salariés. Il les transmet sur ses canaux de communication et accompagne les entreprises pour qu’elles se positionnent face à ces tendances.

Analyse d’acides gras par SFC-MS (Supercritical Fluid Chromatography Mass Spectrometry)

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Dans une note d’application1 publiée en juillet 2013, Waters® a présenté des travaux sur le développement d’une méthode de dosage d’une série de corps gras par SFC-MS (Supercritical Fluid Chromatography Mass Spectrometry).

La SFC est une technique de séparation chromatographique où la phase mobile est un fluide porté à l’état supercritique ou subcritique. On utilise couramment le CO2 car son point critique est facilement accessible (31,0°C et 73,8 bars). La phase stationnaire, contenue dans une colonne, peut être constituée de particules solides de granulométrie fine (silice ou graphite poreux par exemple), ou être chimiquement modifiée comme les phases utilisées en chromatographie liquide.

La mise en oeuvre de cette technique au laboratoire nous a permis d’obtenir la séparation rapide de 4 acides gras saturés (à titre d’exemple, nous avons choisi d’étudier l’acide laurique C12:0, l’acide myristique C14:0, l’acide palmitique C16:0 et l’acide stéarique C18:0) en s’affranchissant de l’étape de dérivatisation habituellement pratiquée en CPG (Chromatographie en Phase Gazeuse) pour l’analyse des acides gras.

Chromato

Nous retenons particulièrement de cette note l’utilisation d’un co-solvant acidifié (méthanol-acide formique 0.1%) qui permet d’utiliser un mécanisme de suppression d’ion (habituel en chromatographie liquide) et d’un make-up de méthanol alcalinisé (ammoniac ou acétate d’amonium dans notre cas) qui rend possible une détection en masse par un électrospray négatif.

La méthode présentée dans cette note d’application est donc aisément transposable dans un laboratoire disposant de l’UPC² couplé à un spectromètre de masse et pourrait être déclinée à d’autres composés ionisables.

1 : Fast and Simple Free Fatty Acids Analysis Using UPC²/MS, Giorgis Isaac et al., Application note, Waters Corporation, Manchester, UK.

Couplage SFC-MS (Supercritical Fluid Chromatography Mass Spectrometry)

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Dans la continuité des articles publiés précédemment sur des applications SFC, nous nous sommes intéressés au couplage SFC-MS. Nous présentons ici le transfert d’une méthode SFC-UV de dosage de filtres solaires (post du 2 juillet 2013) en SFC-MS

Les essais sont réalisés sur un système UPC² (Waters) couplé à un détecteur à barrettes de diode et à un spectromètre de masse simple quadripôle SQ-ESI/APCI (Waters).

SFCMS

Le couplage SFC-MS, bien que rendu très aisé par lintroduction du système UPC² , présente quelques spécificités comparativement à un couplage UHPLC-MS.
Il est en effet nécessaire d’introduire un solvant supplémentaire avant la source (typiquement  une solution d’acide formique diluée) qui a un double rôle:
– apporter la phase liquide nécessaire à la formation de l’électrospray,
– apporter un sel nécessaire à l’ionisation.

Par ailleurs, à l’arrivée dans la source du spectromètre de masse, le CO2 subit une décompression. Ce processus est endothermique, les températures de travail pour la source et la désolvatation doivent donc être suffisamment élevées pour compenser ce phénomène.

Pour le reste, les paramètres habituels spécifiques à la spectrométrie de masse tels que tension de capillaire, de cone, temps d’acquisition, vitesse de scan…ont été optimisés pour obtenir le chromatogramme dont le TIC (Total Ionic Current) est présenté ici.

Chromato TIC

D’autres applications en SFC-MS développées au laboratoire seront présentées prochainement.

Nouvelles colonnes échangeuses d’anions 4 µm

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Thermo Scientific étend sa gamme de colonnes pour l’analyse des oligonucléotides. Il s’agit des colonnes DNAPac PA200 RS. Disponibles en 3 dimensions (50 x 4.6 mm, 150 x 4.6 mm et 250 x 4.6 mm), ces colonnes bénéficient d’une technologie à faible diamètre de particules (4 µm) et à forte résistance mécanique (elles peuvent supporter des pressions allant jusqu’à 750 bars/11 000 psi). Ces phases échangeuses d’anions utilisent la même chimie que les DNAPac PA200 existantes dont les particules ont un diamètre de 8 µm.

De manière tout à fait attendue, plusieurs exemples présentés mettent en évidence un gain d’efficacité sur la colonne RS (4 µm) par rapport à l’ancien support (8 µm) en particulier sur les oligonucléotides.

Par contre, le gain de résolution évoqué, n’est pas très évident sur les chromatogrammes présentés, notamment sur la séparation de 7 anions où la concentration injectée semble plus importante sur la colonne 8 µm ce qui, bien sur, peut dégrader la résolution observée.

Thermo1

En effet, le transfert à une colonne de plus faible diamètre de particule se traduit généralement par une augmentation de la hauteur de pic et une diminution de la largeur pour une même concentration injectée (à condition que la colonne ai une capacité suffisante).

L’intérêt majeur de ces colonnes échangeuses d’anions réside dans leur résistance à la pression (750 b) ce qui ouvre le champ d’utilisation aux systèmes UHPLC.

Source : J.R. Thayer et al., Performance Improvements for High Resolution Anion-Exchange Oligonucleotide Separations Using Small Particle Substrates, Thermo Scientific Poster Note-PN70515_E01/13S