Utvärdering av stationära faser i SFC för utveckling av en komplementär metodutvecklings strategi för en effektiv upprenings process

Supercritical fluid chromatography (SFC) is an expanding chromatographic technique that is part of the evolving field of green chemistry due to its short run times and use of non-toxic solvents in combination with recycled CO2. The use of a suitable column is essential for separation science in general and there is a wide variety of SFC compatible columns available on the market. In collaboration with the AstraZeneca Gothenburg Separation Science Laboratory (SSL), an investigation of 25 stationary phases in combination with four different mobile phases was conducted in order to evaluate interactions between the mobile phase, stationary phase and analytes. The aim was to find a new column set, able to operate with a wide range of molecules at both analytical and preparative scale. The 36 compounds analysed were chosen to represent the chemical space suitable for current and foreseen compounds of interest within AstraZeneca. Furthermore, to mitigate the risk of degradation of sensitive compounds in basic conditions, different combinations of basic stationary phases and neutral mobile phases were investigated.The study was performed using a Waters Acquity UPC2 system equipped with a photodiode array (PDA) detector and a single quadrupole detector (SQD). The data was gathered by Empower 3 and analysed using statistical methods to evaluate corelations and orthogonality with the help of Python. Visualisations were produced using Pandas, XLstat and SIMCA.The results evaluated retention time, symmetry factor, distribution of retention times of compounds over the columns, and DMSO retention. The results showed that MeOH and the basic additive NH3 included in the mobile phase composition provided the shortest retention times, best peak symmetry and distribution of compounds. It was concluded that Kromasil 2EP, Kromasil Diol, DC Pak PBT, and Kromasil NH2 columns represent a diverse set for the intended chemical space. They all also operate with good results without additive, for the compounds used.Superkritisk vätskekromatografi (SFC) är en växande kromatografisk teknik som tack vare sina snabba analyser, användandet av icke toxiska lösningsmedel, samt återvinningsbar CO2 utgör en del av den allt mer populära “gröna” kemin. Det finns en mängd kolonner utvecklade för SFC på marknaden, och att använda rätt sorts stationär fas är en viktig del för separationen av olika ämnen. I samarbete med Separation Science Laboratory på AstraZeneca i Göteborg, har 25 olika stationära faser i kombination med fyra mobila faser studerats för att analysera interaktionerna mellan faserna och analyterna. Målet är att hitta en uppsättning av kolonner som kan användas vid upprening av substanser med en stor variation av kemiska egenskaper/deskriptorer. För den här studien har 36 molekyler som representerar den kemiska rymd som AstraZeneca jobbar i använts. För att minimera risken av nedbrytning av känsliga molekyler i basiska miljöer, är även basiska kolonner med neutrala mobilfaser inkluderade. Under studien användes SFC systemet Acquity UPC2, utrustad med en Diode array detektor, en Single quadrapole detektor samt Empower 3 för insamling av data. Den statistiska analysen utfördes i Python och visualiseringen gjordes med hjälp av Pandas, Xlstat och Simca.Resultaten utvärderades med avseende på retentionstid, symmetrifaktorn, fördelningen av substanser över kolonnerna och retention av DMSO. Resultaten visade att MeOH med NH3 som additiv i mobilfasen gav kortast retentionstid, bäst symmetri och bredast fördelning av substanser. Slutsatserna var att kolonnerna Kromasil 2EP, Kromasil Diol, DC Pak PBT, and Kromasil NH2 tillsammans representerar den diversa uppsättning av kolonner som passar den kemiska rymnd som användes i studien. Samtliga kolonner kan även köras med goda resultat i neutrala mobila faser, med de betingelser som använts