Vorwort V

Zum Aufbau des Buches VII

Teil I Optimierungsstrategien für einzelne Fragestellungen 1

1 2D-HPLC - Methodenentwicklung für erfolgreiche Trennungen 3
Dwight R. Stoll

1.1 Motivationen fur zweidimensionale Trennung 3

1.2 Auswahl des zweidimensionalen Trennungsmodus 4

1.3 Wahl der Trennmodi 8

1.4 Auswahl der Trennungsbedingungen 12

1.5 Beispiele fur die Methodenentwicklung 15

1.6 Ausblick 18

2 Do you HILIC? Mit Massenspektrometrie? Dann bitte systematisch 23
Thomas Letzel

2.1 Ausgangssituation und optimale Nutzung von stationaren HILIC-Phasen 26

2.2 Ausgangssituation und optimale Nutzung von mobiler HILIC-Phase 28

2.3 Weitere Einstellungen bzw. Bedingungen speziell fur massenspektrometrische Detektion (siehe auch Kap. 3) 35

3 Optimierungsstrategien in der LC-MS-Methodenentwicklung 39
Markus M. Martin

3.1 Einfuhrung 39

3.2 Methodenneuentwicklung fur HPLC-MS-Trennungen 39

3.3 Ubertragen von HPLC-Bestandsmethoden an dieMassenspektrometrie 51

3.4 Abkurzungen 55

4 Strategien für die erfolgreiche Charakterisierung von Proteinbiopharmazeutika 57
Szabolcs Fekete, Valentina D'Atri und Davy Guillarme

4.1 Einfuhrung in Proteinbiopharmazeutika 57

4.2 Von der Standard- zur Hochleistungschromatographie von Proteinbiopharmazeutika 58

4.3 Online-Kopplung von nicht denaturierenden LC-Modi mit MS 62

4.4 Mehrdimensionale LC-Ansatze fur Proteinbiopharmazeutika 63

4.5 Schlussfolgerung und Zukunftstrends in der Analyse von Proteinbiopharmazeutika 66

5 Optimierungsstrategien für die HPLC-Trennung von Biomolekülen 73
Lisa Strasser, Florian Füssl und Jonathan Bones

5.1 Einleitung 73

5.2 Optimierung der chromatographischen Trennung 73

5.3 Optimierung der Geschwindigkeit einer HPLC-Trennung 78

5.4 Optimierung der Sensitivitat einer HPLC-Trennung 80

5.5 Multidimensionale Trennungen (siehe auch Kap. 1) 81

5.6 Uberlegungen bezuglich MS-Detektion (siehe auch Kap. 3) 82

5.7 Schlussfolgerungen und Ausblick 84

6 Optimierungsstrategien in der Supercritical Fluid Chromatography (SFC) mit gepackten Säulen 87
Caroline West

6.1 Auswahl einer stationaren Phase, die eine angemessene Retention und gewunschte Selektivitat ermoglicht 88

6.2 Optimierung der mobilen Phase zur Elution aller Analyten 93

6.3 Optimierung von Temperatur, Druck und Flussrate 98

6.4 Uberlegungen zur SFC-MS-Kopplung 101

6.5 Zusammenfassung der Methodenoptimierung 102

6.6 SFC als zweite Dimension in der zweidimensionalen Chromatographie 104

6.7 Weiterfuhrende Literatur 104

7 Optimierungsstrategien für chirale Trennungen 107
Markus Juza

7.1 Enantioselektive (Chirale) Trennungen 107

7.2 Wie fangt man an? 109

7.3 SFC zuerst? 129

7.4 Gibt es Regeln, wie man die vorhersagen kann, welche CSP fur mein Trennproblem geeignet ist? 129

7.5 Welches sind die am erfolgversprechendsten CSPs? 129

7.6 Kann man CSPS miteinander vergleichen? 131

7.7 ,,No-Gos', Fallstricke und Besonderheiten bei der chiralen HPLC und SFC 134

7.8 Gradienten in der chiralen Chromatographie 135

7.9 Alternative Strategien zur chiralen HPLC und SFC auf Polysaccharid-CSPs 135

7.10 Wie lose ich Trennprobleme fur Enantiomere, ohne ins Labor zu gehen? 138

7.11 Die Zukunft der chiralen Trennung - schnelle chirale Trennung (cUHPLC und cSFC)? 139

8 Optimierungsstrategien basierend auf der chemischen Struktur der Analyte 145
Christoph A. Fleckenstein

8.1 Einleitung 145

8.2 Der Einfluss funktioneller Gruppen 147

8.3 Wasserstoffbruckenbindungen 149

8.4 Einfluss derWasserloslichkeit durch Hydratbildung bei Aldehyden und Ketonen 151

8.5 Bedeutet polar gleich hydrophil? 152

8.6 Peroxidbildung bei Ethern 154

8.7 Der pH-Wert in der HPLC 156

8.8 Betrachtungen und Loslichkeitsabschatzungen in komplexeren Molekulen 159

8.9 Der Octanol-Wasser-Koeffizient 161

8.10 Hansen-Loslichkeitsparameter 165

8.11 Fazit und Ausblick 167

9 Optimierungsmöglichkeiten im regulierten Umfeld 171
Stavros Kromidas

9.1 Einfuhrung 171

9.2 Vorbemerkung 171

9.3 Auflosung 173

9.4 Peak/Rauschen-Verhaltnis 178

9.5 Variationskoeffizient, ;;;; 178

Teil II Computergestützte Strategien (in-silico-Anwendungen) 183

10 Strategie zur automatisierten Entwicklung von RP-HPLC-Methoden für die domänenspezifische Charakterisierung monoklonaler Antikörper 185
Jennifer La, Mark Condina, Leexin Chong, Craig Kyngdon, Matthias Zimmermann und Sergey Galushko

10.1 Zielsetzung 185

10.2 Einfuhrung 185

10.3 Automatisierte Methodenentwicklung und Software-Tools 187

10.4 Wechselwirkung mit Instrumenten 188

10.5 Saulen 189

10.6 Probenvorbereitung und HPLC-Analyse 190

10.7 Automatisierte Methodenentwicklung 191

10.8 Saulen-Screening 193

10.9 Schnelle Optimierung 193

10.10 Feinoptimierung und Proben-Profiling 195

10.11 Robustheitstests 196

10.12 Verbesserung der Methode 203

10.13 Schlussfolgerungen 203

11 Fusion QbD® Software: ICH-konformes Lebenszyklus-Management für analytische Methoden: Entwicklung, Validierung, Transfer 207
Richard Verseput und Ingo Green

11.1 Einfuhrung 207

11.2 Ubersicht - experimentelles Design und Datenmodellierung in Fusion QbD 209

11.3 Zielprofil einer analytischen Methode 210

11.4 APLM-Stadium 1 - Entwurf und Entwicklung des Verfahrens 211

11.5 APLM-Stadium-2 - Verifizierung der Methodenleistung 224

11.6 Was folgt? - Erwartungen fur 2020 und daruber hinaus 226

Teil III Anwender berichten 229

12 Moderne HPLC-Methodenentwicklung 231
Stefan Lamotte

12.1 Robuste Ansatze fur die Praxis 233

12.2 Ausblick 241

13 Optimierungsstrategien in der HPLC aus Sicht eines Industriedienstleisters 243
Juri Leonhardt und Michael Haustein

13.1 Einleitung 243

13.2 Forschung und Entwicklung 244

13.3 Qualitatskontrolle 244

13.4 Prozessbegleitende Analytik 245

13.5 Entscheidungsbaum zur Optimierungsstrategie in Abhangigkeit vom spateren Einsatzgebiet 248

14 Optimierungsstrategien in der HPLC aus Sicht eines Dienstleisters - der UNTIE®-Prozess der CUP-Laboratorien 249
Dirk Freitag-Stechl undMelanie Janich

14.1 Ubliche Herausforderungen fur einen Dienstleister 249

14.2 Ein typisches, langwieriges Projekt - wie es meistens lauft und wie man es nicht machen sollte! 250

14.3 Wie machen wir es besser? - Der UNTIER-Prozess der CUP-Laboratorien 251

15 Optimierungsstrategien in der HPLC 259
Bernhard Burn

15.1 Definition der Aufgabestellung 260

15.2 Relevante Daten fur die HPLC-Analyse einer Substanz 262

15.3 GenerischeMethoden 282

15.4 Generelle Tipps zum Optimieren von HPLC-Methoden 288

15.5 Saulendimension und Partikelgrosen 306

Teil IV Hersteller berichten 309

16 Optimierungsstrategien für Ihre HPLC - Agilent Technologies 311
Jens Trafkowski

16.1 Erhohung der Trennleistung: Zero Dead Volume Fittings 312

16.2 Trennleistung: Minimierung der Dispersion 312

16.3 Erhohung des Durchsatzes - verschiedeneWege zur Senkung der Analysenlaufzeit 313

16.4 Minimale Verschleppung fur die Spurenanalytik: Multiwash 315

16.5 Steigern Sie die Leistung Ihrer vorhandenen Systeme - modular oder schrittweise Aufrustung bestehender Systeme 315

16.6 Erhohen Sie Automatisierung, Benutzerfreundlichkeit und Reproduzierbarkeit mit den Merkmalen einer quaternaren High-End-UHPLC-Pumpe 317

16.7 Automatisierung erhohen: Lassen Sie Ihren Autosampler die Arbeit machen 319

16.8 System fur mehrere Anwendungen:Multimethodenund Methodenentwicklungssysteme 320

16.9 Kombinieren Sie Probenvorbereitung mit LC-Analyse: Online SPE 321

16.10 Leistungssteigerung mit einer zweiten chromatographischen Dimension: 2D-LC (siehe auch Kap. 1) 322

16.11 Think different! Verwenden Sie uberkritisches CO2 als Eluent: SFC - Supercritical Fluid Chromatography (siehe auch Kap. 6) 323

16.12 Bestimmen Sie verschiedene Konzentrationsbereiche in einem System: hochauflosende Bereichs-HPLC (HDR) 324

16.13 Automatisieren Sie sogar Ihren Methodentransfer von anderen LC-Systemen: Intelligent System Emulation Technology (ISET) 325

16.14 Zusammenfassung und Schlussfolgerung 326

17 Den Anwender starkmachen -Optimierung durch Individualisierung 329
Kristin Folmert und Kathryn Monks

17.1 Einleitung 329

17.2 Die eigenen Anforderungen definieren 329

17.3 Ein Assistent eroffnet viele neue Moglichkeiten 333

17.4 Die verbauten Materialien im Fokus der Optimierung 338

17.5 Softwareoptimierung erfordert Offenheit 341

17.6 Ausblick 342

18 (U)HPLC-Grundlagen und darüber hinaus 345
Gesa Schad, Brigitte Bollig und KyokoWatanabe

18.1 Typische (U)HPLC-Betriebsparameter und ihre Auswirkung auf die chromatographische Leistung 345

18.2 ,,Analytical Intelligence' - AI, M2M, IoT - wie moderne Technologie die Praxis in der Routine erleichtern kann 352

19 Herausforderungen in modernen HPLC-Laboratorien 357
Frank Steiner und Soo Hyun Park

19.1 Vanquish Core, Flex und Horizon - drei Performance-Level fur spezifische Herausforderungen unserer Zeit 358

19.2 Intelligente und eigenstandige HPLC-Gerate 365

19.3 2D-LC zur Analyse komplexer Proben und fur weitere Automatisierungsmoglichkeiten (siehe auch Kap. 1) 366

19.4 Software-assistierte automatisierteMethodenentwicklung 373

20 Systematische Methodenentwicklung mit einem analytischen Qualityby- Design-Ansatz unter Verwendung von Fusions-QbD und UPLC 381
Falk-Thilo Ferse, Detlev Kurth, Tran N. Pham, Fadi L. Alkhateeb und Paul Rainville

Literatur 392

Stichwortverzeichnis 393