$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
الكروماتوغرافيا، التي ابتكرها م. س. تسيت في أوائل القرن العشرين، تطورت إلى الكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء الحديثة (HPLC) في الستينيات مع تطورات في الأجهزة 1,2,3.
اليوم، يلعب HPLC دورا حيويا في تنقية المركبات عالية القيمة، ويلبي المتطلبات المتزايدة للطب الحيوي والكيمياء وعلم الأحياء في المجالات الأكاديمية والصناعية. في البحث الأكاديمي، يعتمد تنقية المنتجات الطبيعية على المستوى المجهري وحل الجزيئات الكيرالية بشكل حاسم على تقنيات HPLC شبه التحضيرية 4,5,6,7,8. في معظم الحالات العملية، يحقن الباحثون جزءا من محلول العينة في عمود HPLC في كل مرة بدلا من الجميع لتجنب فقدان العينة غير المتوقع أو بسبب محدودية حجم العمود، مما يجعل تكرار حقن العينات وجمع الكسور أمرا لا مفر منه. على الرغم من قدرته الاستثنائية على الفصل، لا يزال استخدام HPLC لتنقية العينات محدودا بسبب القيود الكامنة في الأجهزة الحالية وسير العمل. تكمن إحدى الزجاجات الرئيسية في الاعتماد الكبير على التدخل اليدوي، خاصة في حقن العينات وجمع الكسور. هذه العمليات ليست فقط مستهلكة للوقت وتتطلب جهدا كبيرا، بل أيضا عرضة للأخطاء البشرية، مما يؤثر على معدل الإنتاجية، وقابلية التكرار، والكفاءة التشغيلية العامة 9,10.
توفر أجهزة السامبلر الآلية التجارية وجامعات الكسور من شركات تصنيع HPLC الكبرى مثل Agilent وShimadzu وWaters أتمتة موثوقة ودقيقة، لكنها عادة ما تكون مقيدة ضمن أنظمة الأجهزة والبرمجيات المملوكة. على سبيل المثال، يتم دمج جهاز السامبلر التلقائي Agilent 1260 Infinity II وجامع الكسور G1364F بسلاسة داخل أنظمة HPLC من Agilent، مما يوفر قابلية إعادة إنتاج ممتازة ولكن مع توافق محدود بين المنصات. وبالمثل، توفر سامبلرات SIL-20A/40C وجامعات الكسور FRC-40/FRC-10A من شيمادزو قدرة نقل عالية ودقة ميكانيكية ممتازة، لكنها تعتمد على بنى التحكم LC-20 وNexera من شيمادزو. توفر وحدات ووترز ألاينس لجهاز السامبلر التلقائي HPLC ووحدة جامع الكسور III أداء قويا وصيغ جمع مرنة (حتى 300 مل/دقيقة)، لكنها تبقى مصممة لتناسب بيئات UHPLC وLC-MS الخاصة ب Waters. بالإضافة إلى ذلك، قد تقلل أجهزة الأخذ التلقائي التقليدية التي تعتمد على إبر الحقن من استرداد العينة، كما أن جامعات الكسور المعتمدة على الأنابيب قد تكون غير مريحة للتعامل مع كميات كبيرة من السائل. بالنسبة لمعظم أجهزة HPLC الأخرى، لا يزال الفصل شبه التحضيري يعتمد على التشغيل اليدوي الممل والمتكرر.
تسلط هذه التحديات الضوء على الحاجة إلى نهج مبتكر لأتمتة تنقية العينات في سير عمل HPLC. لتلبية هذه الحاجة، طورنا LC-mate، وهي أداة مدمجة ومتعددة الاستخدامات تدمج وحدات السامبلر التلقائي ووحدات جمع الكسور في منصة واحدة. يتكون النواة السائلة في LC-mate من مكونين رئيسيين: صمام تبديل عالي الضغط بستة منافذ (SKVA-3130-S) مصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ SUS 316 مع مسار تدفق 0.4 مم وضغط تشغيل يصل إلى 45 ميجاباكال، مع تصنيف للتحكم الدقيق في حقن العينات، وصمام تحديد متعدد المواضع ذو 10 قنوات يتميز بحجم ميت ضئيل (27.5 ميكرولتر من منفذ إلى منفذ، أخدود دوار بسعة 5 ميكرولتر) بقطر قناة تدفق 1.2 مم لجمع الكسور بكفاءة. يقلل هذا التكوين من الحجم الميت ويقلل من خطر التلوث المتبادل. للحصول على مواصفات تفصيلية للأجهزة، يرجى الرجوع إلى الجدول 1. قد يستقبل LC-mate مخرجا تناظريا من كواشف HPLC ويشغل جهاز HPLC عبر إشارة متزامنة، مما يتيح التحكم المستقل في حقن العينات وجمع الكسور.
الجدول 1: معلمات الأدوات المتعلقة ب LC-mate. يرجى الضغط هنا لتحميل هذا الجدول.
الآلة مزودة ببرنامج تحكم سهل الاستخدام وواجهة لمس بديهية تتيح التصور المباشر للإشارات الكروماتوغرافية التناظرية. يدعم LC-mate أوضاع الفصل المتساوي والتدرج، مما يسمح للمستخدمين بتكوين معلمات رئيسية - بما في ذلك حجم الحقن، وعدد أوقات التكرار، ووقت الحقن الفاصل لكل حقن، ووضع الجمع [يعتمد على العتبة، أو الزمن، أو جمع الجميع (جمع الكسور فوق وتحت العتبة)]، وإطلاق التشغيل الآلي بالكامل بأمر واحد. هذا يلغي الحاجة إلى التدخل اليدوي المتكرر ويعزز بشكل كبير كفاءة تنقية HPLC.
يوضح الشكل 1 المظهر العام ومبدأ التشغيل والتكوين لجهاز LC-mate المدمج مع نظام HPLC.

الشكل 1: تصميم وإعداد نظام LC-mate. (أ) التخطيط المخططي. (ب) مخطط الأداة. (ج) صورة عملية للتحضير. (د) ربط خط نقل الإشارة بين كاشف الأشعة فوق البنفسجية وجهاز LC-mate. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.