जर्नल ऑफ माइक्रोबियल एंड बायोकेमिकल टेक्नोलॉजी

अमूर्त

लिक्विड क्रोमैटोग्राफी द्वारा एपीआई में कोर शेल कण का अनुप्रयोग

कैसर हुसैन

हाई परफॉरमेंस लिक्विड नेचुरल एक्शन (HPLC) और अल्ट्राहाई परफॉरमेंस लिक्विड नेचुरल एक्शन (UHPLC या UPLC) सक्रिय दवा सामग्री (API) के विश्लेषण और नियमित आंतरिक नियंत्रण के लिए सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले उपकरण हैं। यह एक ठोस अधिशोषक से भरे स्तंभ के माध्यम से नमूना मिश्रण युक्त एक नियंत्रित तरल विलायक को पारित करने के लिए पंपों पर निर्भर करता है। नमूने के भीतर प्रत्येक भाग अधिशोषक के साथ थोड़ा अलग तरीके से बातचीत करता है, जिससे विभिन्न भागों के लिए पूरी तरह से अलग-अलग प्रवाह दर उत्पन्न होती है और परिणामस्वरूप स्तंभ से निकलने पर भागों का पृथक्करण होता है। HPLC को प्राचीन लिक्विड नेचुरल एक्शन से अलग किया जाता है क्योंकि परिचालन दबाव काफी अधिक (50-350 बार) होता है, जबकि सामान्य लिक्विड नेचुरल एक्शन आमतौर पर स्तंभ के माध्यम से मोबाइल अनुभाग को पारित करने के लिए गुरुत्वाकर्षण बल पर निर्भर करता है। विश्लेषणात्मक HPLC में अलग किए गए छोटे नमूना मात्रा के कारण, सामान्य स्तंभ आयाम 2.1-4.6 मीट्रिक रैखिक इकाई व्यास और 30-250 मीट्रिक रैखिक इकाई लंबाई होते हैं। इसके अलावा HPLC स्तंभ छोटे अधिशोषक कणों (औसत कण आकार में 2-50 माइक्रोन) के साथ बनाए जाते हैं। यह मिश्रणों को अलग करते समय एचपीएलसी को बेहतर रिज़ॉल्यूशन (यौगिकों के बीच अंतर करने की क्षमता) प्रदान करता है, जो इसे एक लोकप्रिय जैविक क्रिया तकनीक बनाता है।

सामान्य-चरण HPLC (NP-HPLC) यह पद्धति सिलिकॉन डाइऑक्साइड जैसी ध्रुवीय स्थिर सतह के लिए उनकी आत्मीयता के आधार पर विश्लेष्य को अलग करती है, इसलिए यह सामग्री की सतह के साथ ध्रुवीय अंतःक्रियाओं में अंतःक्रिया करने की विश्लेष्य क्षमता का समर्थन करती है। NP-HPLC एक गैर-ध्रुवीय, गैर-जलीय मोबाइल अनुभाग का उपयोग करता है और गैर-ध्रुवीय सॉल्वैंट्स में घुलनशील विश्लेष्य को तुरंत अलग करने के लिए प्रभावी ढंग से काम करता है। विश्लेष्य ध्रुवीय स्थिर अनुभाग के साथ जुड़ता है और उसके द्वारा बनाए रखा जाता है। बढ़ी हुई विश्लेष्य ध्रुवीयता के साथ सतह आत्मसात शक्तियाँ बढ़ जाती हैं। अंतःक्रिया शक्ति केवल विश्लेष्य अणु की संरचना में मौजूद व्यावहारिक टीमों पर ही निर्भर नहीं करती है, बल्कि स्थैतिक कारकों पर भी निर्भर करती है। अंतःक्रिया शक्ति पर स्थैतिक बाधा का परिणाम इस पद्धति को संरचनात्मक आइसोमर्स को हल करने की अनुमति देता है। मोबाइल अनुभाग में बहुत सारे ध्रुवीय सॉल्वैंट्स का उपयोग विश्लेष्य के अवधारण समय को बढ़ा सकता है, जबकि बहुत सारे हाइड्रोफोबिक सॉल्वैंट्स तेजी से निष्कर्षण को प्रेरित करते हैं। मोबाइल सेक्शन में पानी के निशान जैसे बहुत ध्रुवीय विलायक स्थिर सेक्शन की ठोस सतह तक पहुँच जाते हैं और एक स्थिर निश्चित (पानी) परत बनाते हैं जिसे अवधारण में एक ऊर्जावान भूमिका निभाने के लिए माना जाता है। यह व्यवहार पारंपरिक सेक्शन प्राकृतिक क्रिया के लिए कुछ हद तक अजीब है क्योंकि यह लगभग पूरी तरह से सहयोगी रसायन विज्ञान तंत्र द्वारा शासित होता है, यानी, विश्लेषक पदार्थ की सतह से जुड़ी किसी पदार्थ की घुली हुई परत के बजाय एक ठोस सतह के साथ चलते हैं। सतह आत्मसात प्राकृतिक क्रिया का उपयोग प्रत्येक स्तंभ में संरचनात्मक यौगिक पृथक्करण और   सक्रिय (सूखे) सिलिकॉन डाइऑक्साइड या एल्यूमीनियम ऑक्साइड समर्थन पर पतली परत प्राकृतिक क्रिया प्रारूपों के लिए व्यापक रूप से किया जाता है।

UPLC, या UHPLC (अल्ट्रा हाई परफॉरमेंस लिक्विड क्रोमैटोग्राफी) और HPLC दोनों ही यौगिक या मिश्रण के भागों को अलग करने के लिए तरल प्राकृतिक क्रिया तकनीक हैं। हालाँकि UHPLC और HPLC दोनों ही कई परिस्थितियों में लाभ उठाते हैं, लेकिन ऐसे समय होते हैं जब UHPLC स्पष्ट रूप से सबसे सरल विकल्प होता है। सबसे बढ़कर, UHPLC छोटे स्तंभ कणों के कारण उच्च रिज़ॉल्यूशन प्रदान करता है। स्तंभ के भीतर सामग्री के प्रकार (जिसे रोसिन या स्थिर चरण भी कहा जाता है) के आधार पर, UHPLC यौगिकों को उनके आणविक आकार, ध्रुवता या विद्युत आवेश के आधार पर अलग कर सकता है। इन तकनीकों में सबसे महत्वपूर्ण चुनौती त्वरित और किफायती पृथक्करण है। दोनों तकनीकें अपनी संपत्ति, उच्च सटीकता और यादगार सटीकता के कारण सबसे लोकप्रिय हैं। दूसरी ओर, उन्हें कुछ सीमाओं की आवश्यकता होती है: कुछ मामलों में, प्राचीन HPLC लंबे विश्लेषण समय के साथ उच्च मात्रा में कार्बनिक सॉल्वैंट्स का उपयोग करता है, और इससे भी अधिक UHPLC में उच्च बैक प्रेशर और प्रतिरोध हीटिंग होता है। इन सीमाओं को पार करने के लिए, वैज्ञानिकों ने नए प्रकार के स्तंभ कणों का विकास किया है। सामान्य तौर पर, HPLC और UHPLC के लिए स्तंभ सामग्री की 2 पूरी तरह से अलग सिलिकॉन डाइऑक्साइड किस्मों का उपयोग किया जाता है, जो उनकी रीढ़ की हड्डी का समर्थन करती हैं। स्थिर चरण जिनमें पूरी तरह से छिद्रपूर्ण सिलिकॉन डाइऑक्साइड कण होते हैं, वे अध्ययन के आवश्यक मानदंडों को समायोजित करते हैं, हालांकि ये HPLC की सभी सीमाओं को दर्शाते हैं। हालांकि, हाल के वर्षों में, कोर-शेल सिलिकॉन डाइऑक्साइड कण (ठोस कोर और छिद्रपूर्ण शेल का संयोजन) का उपयोग कम रन टाइम के साथ बेहद किफायती पृथक्करण के लिए किया जाता है।  इस प्रकार, कोर-शेल तकनीक UHPLC में उपयोग किए जाने वाले उप 2 μm कणों के समान किफायती पृथक्करण प्रदान करती है, जबकि नुकसान (संभावित रूप से कम बैकप्रेशर) को समाप्त करती है। कोर-शेल कणों के लिए मुख्य कारक छिद्रपूर्ण शेल परत का आकार और मोटाई है, जिनमें से बाद वाले को वैन डीमटर समीकरण का उपयोग करके समझाया जा सकता है। कोर-शेल कणों से भरे स्तंभों का उपयोग फार्मास्युटिकल सक्रिय पदार्थों के विश्लेषण और आंतरिक नियंत्रण के लिए अनुप्रयोगों के एक बहुत बड़े चयन में किया जाता है।