气相色谱电路开发设计

本文使用基于质量源于设计（QbD）原则的LC方法开发软件Fusion QbD，搭配Thermo UltiMate3000 高效液相色谱系统和CDS变色龙色谱数据软件进行布地奈德杂质分析方法的开发。整个方法开发过程只需要三天，大大提高了方法开发的效率。

本应用采用质量源于设计 (QbD) 原则在常规色谱柱上开发一套分析方法。其中包括在不同色谱条件（涉及流动相、流速、柱温等多重组合）下对不同色谱柱进行固定相筛选。

本文使用基于质量源于设计（QbD）原则的LC方法开发软件Fusion QbD，搭配Thermofisher UltiMate3000 高效液相色谱系统和CDS变色龙色谱数据软件进行人参指纹图谱分析方法的开发，并对比不同种类和来源人参指纹图谱的差异。结果表明使用Fusion QbD软件能够显著提高中药分析方法开发效率，开发出的方法对人参样品分离效果较好。

本应用采用质量源于设计 (QbD) 原则在常规色谱柱上开发一套分析方法。其中包括在不同色谱条件（涉及流动相、流速、柱温等多重组合）下对不同色谱柱进行固定相筛选。结果清晰的表明使用Fusion QbD软件，搭配Thermo UltiMate3000 高效液相色谱系统和变色龙色谱数据软件能够快速有效的筛选出合适化药杂质分析方法的色谱柱及液相色谱条件。

发现油气显示、评价油气性质，并以最低的生产成本，在最短的时间内找到具工业开采价值的油气流，是油气勘探工作者的奋斗目标。提高油气采收率，拟订科学合理的开采方案，充分开发有限的地下油气资源，是油气田开发者的重要职责。围绕油气田勘探与开发过程中上述两项任务，油气战线各个岗位都在献计献策、努力工作。油气田实验测试人员认为：气相色谱法分析自然界赋存于各种介质中的石油与天然气的主要成份，对油气田勘探开发很有用。色谱法具有灵敏度高、选择性强、分离效果好、分析速度快等特点，是其它分析方法所未及的。 科创色谱仪器公司十余年来，致力于色谱技术应用研究和色谱仪器的研发与生产。目前公司生产的色谱仪器有五个系列，数十种型号，可配备TCD、FID、ECD、FPD、NPD等多种常用的检测器，满足各行各业对各类样品的分析需要。近期研发的热解色谱仪和轻烃分析色谱仪是供油气田勘探与开发使用的新型气相色谱仪。这两种新型气相色谱仪在辽河油田、华北油田和长庆油田等我国几个大油田使用，已成为地化录井中重要项目所必备的工具和相关实验室的主要设备。 轻烃色谱仪是为油气勘探与开发而设计制造的，以分析各种赋存状态下C1~C9轻烃为目的。仪器与台式氢气发生器、微型空气压缩机配套，方便地在野外钻探、开发现场开展工作，提供数据。热解色谱仪也可在现场使用，通过岩样油砂热解分析C8~C36烃（正构烷烃）。仪器在科研实验室也有多方面用途，如煤、干酪根的热降解实验、烃源岩热解模拟实验，油藏地球化学研究等等。 如果热解色谱与固相微萃取技术相结合，可分析钻井泥浆中C6~C36正构烷烃、油田水中有机酸及正构烷烃等，应用前景更加广阔。 .........

本应用简报展示了基于质量源于设计 (QbD) 原则分离氨氯地平及其已知 EP 杂质的 UHPLC 方法。第二步，将该方法转换并转移到 HPLC 系统中。利用安捷伦仪器控制框架 (ICF) 作为接口，通过 Waters Empower 3 色谱数据处理系统 (CDS) 控制 Agilent 1290 Infinity II 液相色谱仪。系统集成了 Fusion QbD (S-Matrix Corp, Eureka, CA) 软件，以实现基于 QbD 的方法开发过程。 使用免费方法转换工具将 UHPLC 条件下在亚 2 µ m 色谱柱上开发的方法转移至利用 HPLC 系统的常规 QA/QC 工作流程。在进一步优化和评估过程中，使用 Agilent 1290 Infinity II 方法开发系统上的安捷伦智能系统模拟技术 (ISET) 对目标 HPLC 系统的性能特点进行模拟。在转移至目标系统后，满足所有关键方法属性 (CMA)，并对重现性进行了验证。

本文通过研究低分子药品化合物的同步分析条件，介绍了如何运用搭载了分析方法开发支持软件LabSolutions? MD的分析质量源于设计（以下简称“AQbD”）提高稳健分析方法的开发效率。基于AQbD的分析方法开发由分析方法的初筛（Screening）、优化（Optimization）和稳健性评价（Validation）等阶段组成。对于以上各个阶段，使用实验设计法进行分析，对分析结果构建设计空间，并在确定最佳分析条件后适用稳健性评价，便能够用LabSolutions MD完成一系列分析方法开发的工作流程。

质量源于设计 (QbD) 是一种进行药物开发的系统方法，该方法始于预设目标，并应用科学和风险管理使我们对产品和工艺有更深入的了解，最终实现工艺控制。在开发和生产的每一个步骤中均应用 QbD 原理，有助于提高工艺的稳定性，并避免在后续环节中出现问题。

本文介绍了使用LabSolutions MD对小分子药物进行基于分析质量源于设计（AQbD）的高效稳健分析方法开发。基于AQbD的方法开发由3个阶段组成，包括筛选、优化和验证。LabSolutions MD的专用功能为每个阶段提供支持，例如实验设计、通过自动峰跟踪功能构建设计空间以及耐用性评估，从而实现高效的方法开发。

TRACE 1300 系列气相色谱仪围绕受客户需求推动的关键创新而开发，其中包括用户可自行更换安装的ThermoScientific“即时联接”进样口和检测器，运行分析时节约氦载气的独特专利解决方案，经优化和微型化的电子元件。TRACE 1300 系列气相色谱仪集快速、易操作、紧凑型设计于一身，为用户提供不可思议的高生产率，同时大大降低了拥有成本！同时首创的“即时链接“ 模块，省却了复杂的气路和电路的链接，即插即用，彻底突破了仪器配置对应用的束缚。

开发出适合化学分析和药物分析的 HPLC 方法是一项极具挑战性的任务。为获得足够的分离度并实现稳定分离，涉及到对各种色谱参数的筛选。尽管开发方法的途径有很多，比如一次一因子实验法，以及质量源于设计 (QbD)，不过优化分离的目标和因子还是相同的。有很多因素影响色谱分离度 (RS)，如效率（N，取决于粒径、粒子形态以及色谱柱长度）、保留因子（k，取决于溶剂强度）和选择性（a，取决于键合相和流动相）的，其中选择性 a 是最重要的因素。

为确保安全，需要严格管理药品中的有关物质并开发具有高可靠性的分析方法。LabSolutions MD是一款分析方法开发支持软件，基于开发分析方法的分析质量源于设计（AQbD）并充分考虑科学依据与风险，为高效的分析方法开发提供支持。基于AQbD的分析方法开发由分析方法的初筛、优化和稳健性评价等阶段组成。本文介绍了以提高酪洛芬中有关物质稳健试验法的开发效率为目的，对初筛中选中的色谱柱及流动相进行优化和稳健性评价的示例。具体而言，就是在综合调整流动相组成、柱温箱温度、流速等各种参数时，将各种化合物的分离度可视化（设计空间），并优化了分析条件。此外，在优化后的稳健性评价中，通过将设计空间应用于不同批次的色谱柱，并在整个变化区域内将各种参数变化对分离造成的影响进行可视化，使色谱柱批次之间差异的稳健性评价更为高效。

燃料是航空工程技术的关键部分，是推动航天器的必需品，但增加燃料会增大航天器的重量，航天器的推动力会变得不够经济。这个难题一直困扰着航天器设计师。低温技术凭借其出色的能量质量比，成为当前技术能够实现的最佳解决方案之一。但低温燃料的易挥发性和外太空失重使低温液态燃料的在轨推进用途颇具挑战性。但德国研究机构ZARM的研究人员使用FLIR红外热像仪也许能够找到该问题的解决方案。

由于药物杂质需要严格控制来确保药品的安全性，开发高度可靠的杂质分析方法就至关重要。LabSolutions MD是一款岛津公司进行方法开发的新软件，支持基于分析质量源于设计（AQbD）的高效方法开发。基于AQbD的分析方法开发包括初始筛选、优化和稳健性评估等阶段。本文介绍了其在开发孟鲁司特钠（一种用于哮喘维持治疗的药物）杂质的LC分析方法中的应用。通过“设计空间”进行可视化以及改变梯度程序的各个参数来评估孟鲁司特钠和各种杂质的分离度。虽然以前很难用光电二极管阵列检测器（PDA）准确跟踪具有相似紫外光谱的各种杂质，但LCMS-2050可以解决这个问题。此外，利用分离度和最后一个洗脱峰的RT的设计空间，可以有效地开发出既能提供出色分离度又能缩短分析时间的方法。

本应用简报介绍了使用安捷伦微型气相色谱仪在燃料电池研发和β 测试中进行气体成分分析。该系统具有三个独立控制的色谱柱通道，测试燃料电池期间可在燃料气体管路的多个位置提供灵活的样品分析设置。由于分析时间较短，可以快速获得丰富的趋势分析数据。这对于快速准确地进行诊断和质量控制测试十分重要。此外，微型气相色谱仪便于携带，可轻松移动至不同测试工作站。

本应用展示了如何使用适用于 GC/TQ 的 Agilent MassHunter Optimizer 实现高度自动化的整体多反应监测 (MRM) 数据采集方法开发。即使在存在色谱干扰的情况下，用于 GC/TQ 的 Optimizer 也可以通过质谱解卷积可靠地鉴定母离子。在开发MRM 数据采集方法时，该工具可节省大量时间并减少手动审查工作。采用与美国国家环境保护局 (EPA) 方法 8270 相关的 83 种化合物的混合物挑战该工艺，并评估共流出物对 MRM 方法开发的影响。

本应用展示了如何使用适用于 GC/TQ 的 Agilent MassHunter Optimizer 实现高度自动化的端到端多反应监测 (MRM) 数据采集方法开发。即使在存在色谱干扰的情况下，用于 GC/TQ 的 Optimizer 也可以通过质谱解卷积可靠地鉴定母离子。在开发MRM 数据采集方法时，该工具可节省大量时间并减少手动审查工作。使用美国加利福尼亚州和加拿大规定的 25 种与大麻相关的农药混合物测试该流程。

电池行业的发展对电池检测技术提出了更高的要求，迫切需要高效智能的检测设备。本课题目的是设计一种满足功能和精度要求的综合电化学工作站。综合电化学工作站在电池检测中占有重要地位，它将恒电位仪、恒电流仪和电化学交流阻抗分析仪有机地结合，既可以做三种基本功能的常规试验，也可以做基于这三种基本功能的程式化试验。在试验中，既能检测电池电压、电流、容量等基本参数，又能检测体现电池反应机理的交流阻抗参数，从而完成对多种状态下电池参数的跟踪和分析。本文从结构设计的角度，对综合电化学工作站进行了研究。根据恒电位测量、恒电流测量、交流阻抗测量三种功能的工作原理和相应的性能指标，提出以DSP处理器为控制核心的硬件结构体系。在该设计方案下，进行了大量的硬件设计调试工作和软件设计调试工作。本文的内容包括以下三点：(1)电化学工作站的系统分析。详细分析了电化学工作站三种基本功能的工作原理和性能指标，确定了电化学工作站的硬件系统结构—以DSP处理器为整个系统的控制核心，实现对六个通道的电池测量和控制，以及将数据送往PC机进行储存和处理。(2)系统硬件设计。硬件设计主要集中在DSP电路板、接口电路板、测量控制电路板的设计上。DSP电路负责发出控制信号和处理测量信号；测量电路直接与被测对象相连接，实现具体测量、控制；接口电路是DSP电路板与测量控制电路板之间的桥梁。从电路结构、芯片选型到最后布局，将各个功能电路进行细化，分步骤设计。(3)系统软件设计。结合系统工作特点和硬件结构，确定了软件总体架构。重点研究了过采样滤波软件算法和快速傅立叶变换（FFT）测算交流阻抗软件算法。

本应用文献描述了采用Agilent AdvanceBio SEC 200 Å 1.9 µ m色谱柱对NIST 单抗进行尺寸排阻色谱方法的开发。采用Agilent 生物惰性四元泵系统和Buffer Advisor 软件可轻松筛选大量的流动相组合，快速开发出合适的分离条件。

在药物和精细化学品的开发和生产过程中，杂质分析非常重要。本应用表明多中心切割二维液相色谱非常适用于药物和精细化学品杂质分析的方法开发。使用 Agilent 1290 Infinity 二维液相色谱解决方案，经第一维分离后所检测到的每一个峰都被中心切割并转移到具有不同选择性的第二维进行进一步分离。此方法能发现可能存在的共洗脱化合物。此外，通过向样品添加疑似杂质还可确证对杂质的鉴别。

本白皮书介绍了一套协同性的系统方案，方案采用UPLC仪器、亚2μ m填料的色谱柱以及Empower3软件，为用户提供了一套精简的方法开发方案。该系统方案采用ACQUITY UPLC H-Class PLUS 系统和ACQUITY QDa质谱检测器，其中ACQUITY UPLC H-Class系统配备了带有溶剂选择阀、色谱柱管理器和低扩散检测器(例如ACQUITY UPLC PDA检测器)的四元泵。将该系统与亚2μ m色谱柱和Empower3软件相结合，是研究人员针对多种化合物进行系统方法开发的一种有效途径。

发现油气显示、评价油气性质，并以最低的生产成本，在最短的时间内找到具工业开采价值的油气流，是油气勘探工作者的奋斗目标。提高油气采收率，拟订科学合理的开采方案，充分开发有限的地下油气资源，是油气田开发者的重要职责。围绕油气田勘探与开发过程中上述两项任务，油气战线各个岗位都在献计献策、努力工作。油气田实验测试人员认为：气相色谱法分析自然界赋存于各种介质中的石油与天然气的主要成份，对油气田勘探开发很有用。色谱法具有灵敏度高、选择性强、分离效果好、分析速度快等特点，是其它分析方法所未及的。 科创色谱仪器公司十余年来，致力于色谱技术应用研究和色谱仪器的研发与生产。目前公司生产的色谱仪器有五个系列，数十种型号，可配备TCD、FID、ECD、FPD、NPD等多种常用的检测器，满足各行各业对各类样品的分析需要。近期研发的热解色谱仪和轻烃分析色谱仪是供油气田勘探与开发使用的新型气相色谱仪。这两种新型气相色谱仪在辽河油田、华北油田和长庆油田等我国几个大油田使用，已成为地化录井中重要项目所必备的工具和相关实验室的主要设备。 轻烃色谱仪是为油气勘探与开发而设计制造的，以分析各种赋存状态下C1~C9轻烃为目的。仪器与台式氢气发生器、微型空气压缩机配套，方便地在野外钻探、开发现场开展工作，提供数据。热解色谱仪也可在现场使用，通过岩样油砂热解分析C8~C36烃（正构烷烃）。仪器在科研实验室也有多方面用途，如煤、干酪根的热降解实验、烃源岩热解模拟实验，油藏地球化学研究等等。 如果热解色谱与固相微萃取技术相结合，可分析钻井泥浆中C6~C36正构烷烃、油田水中有机酸及正构烷烃等，应用前景更加广阔。 .........

本应用简报采用质量源于设计 (QbD) 原则在亚 2 µ m 粒径色谱柱上开发了一套方法，并将其转换为传统 HPLC 方法。采用安捷伦智能系统模拟技术 (ISET) 实现不同液相色谱系统间之的无缝方法转移。初始方法开发在 Agilent Infinity 1290 系统中进行，其中包括在不同色谱条件（涉及洗脱液、流速、梯度斜率和温度等多重组合）下对不同亚 2 µ m色谱柱进行固定相筛选。采用实验设计 (DOE) 原理对性能最佳的固定相系统进行后续优化，以便建立 ICH 设计空间。安捷伦方法转换软件用于将亚 2 µ m 色谱柱填料方法转换为传统色谱柱填料方法。Agilent 1290 Infinity UHPLC 系统与 ISET 技术结合使用以模拟 Agilent 1260 Infinity HPLC 系统。这样可以为 HPLC 方法建立设计空间。随后在Agilent 1260 Infinity HPLC 系统中对转移后方法的重现性和分离度进行验证。结果清晰表明 ISET 与 Fusion QbD 方法开发与验证软件 (S-Matrix) 的结合使用能够在 QbD 原则下将 UHPLC 方法有效转换为 HPLC 方法。

采用由 12.01 版 ACD/AutoChrom 软件控制的 Agilent 1200 系列方法开发解决方案开发的分析方法，分离含水杨酸及其已报道工艺杂质的样品。在 AutoChrom 的控制下，将色谱柱置于 4 个温控区域中时，色谱仪能够筛选最多 7 种色谱柱、13 种缓冲液和 2 种有机溶剂。该软件可帮助安排最佳的后续实验，使分析人员能够获取成功几率最高的实验条件，专注于快速开发方 法。本研究采用五种流动相改性剂对三种色谱柱（Agilent ZORBAX StableBond SB-C18、ZORBAX Eclipse Plus C18 和 StableBond SB-Aq）进行了筛选。在整个实 验过程中，温度保持在 25 ° C。首先对 15 种溶剂柱实验进行了筛选。随后开展了若干次实验来建立保留模型。最终获得了在 3 分钟内完成等度分离的解决方案。

发现油气显示、评价油气性质，并以最低的生产成本，在最短的时间内找到具工业开采价值的油气流，是油气勘探工作者的奋斗目标。提高油气采收率，拟订科学合理的开采方案，充分开发有限的地下油气资源，是油气田开发者的重要职责。围绕油气田勘探与开发过程中上述两项任务，油气战线各个岗位都在献计献策、努力工作。油气田实验测试人员认为：气相色谱法分析自然界赋存于各种介质中的石油与天然气的主要成份，对油气田勘探开发很有用。色谱法具有灵敏度高、选择性强、分离效果好、分析速度快等特点，是其它分析方法所未及的。 科创色谱仪器公司十余年来，致力于色谱技术应用研究和色谱仪器的研发与生产。目前公司生产的色谱仪器有五个系列，数十种型号，可配备TCD、FID、ECD、FPD、NPD等多种常用的检测器，满足各行各业对各类样品的分析需要。近期研发的热解色谱仪和轻烃分析色谱仪是供油气田勘探与开发使用的新型气相色谱仪。这两种新型气相色谱仪在辽河油田、华北油田和长庆油田等我国几个大油田使用，已成为地化录井中重要项目所必备的工具和相关实验室的主要设备。 轻烃色谱仪是为油气勘探与开发而设计制造的，以分析各种赋存状态下C1~C9轻烃为目的。仪器与台式氢气发生器、微型空气压缩机配套，方便地在野外钻探、开发现场开展工作，提供数据。热解色谱仪也可在现场使用，通过岩样油砂热解分析C8~C36烃（正构烷烃）。仪器在科研实验室也有多方面用途，如煤、干酪根的热降解实验、烃源岩热解模拟实验，油藏地球化学研究等等。 如果热解色谱与固相微萃取技术相结合，可分析钻井泥浆中C6~C36正构烷烃、油田水中有机酸及正构烷烃等，应用前景更加广阔。 .........

随着电池行业的迅猛发展，人们对电池检测技术提出了更高的要求，迫切需要一种高效，能测量体现电池反应过程参数的检测设备。本课题目的在于研发一种综合电化学工作站满足上述需求。综合电化学工作站是一套完整的、数字化的、电化学体系的检测分析设备。它把恒电位仪，恒电流仪和电化学交流阻抗分析仪有机地结合到一起，既可以做常规的基本测试如动电位扫描、动电流扫描试验和电化学交流阻抗测量，也可以做基于这三种基本试验的程式化试验，如恒电流充电-电化学交流阻抗测量，电池寿命循环试验-电化学交流阻抗测量试验，从而完成多种状态下电化学体系的参数跟踪和分析。它可以快捷、精确的检测电池的容量、测量体现电池反应机理的交流阻抗参数。本文以交流阻抗谱为理论依据，在既定电位范围、精度、分辨率和响应速度等性能指标的要求下构建出上下位机多层次硬件体系结构，有针对性地设计了下位机的接口电路板和测量电路板，并在此设计方案下进行了大量的硬件功能调试，达到了预期的性能指标。本文的主要内容可概括为以下三点：(1)电化学工作站的功能原理研究与硬件系统设计。介绍了电化学工作站的三种基本功能和性能指标，电化学交流阻抗测量的原理，并进而提出了电化学工作站的硬件系统结构，构建了电化学工作站的硬件结构设计；(2)下位机的接口电路板和测量电路板设计，在设计中力图提高系统精度、灵活性。实现对电池电压和电流的测量和控制功能，使工作站测量和控制功能达到了功能多样化精确化，为电化学交流阻抗测量等功能实现打下基础；(3)实验及误差分析。对电化学工作站的硬件测量和控制功能进行了实验验证，分析了误差产生得原因，对固有误差进行了补偿，对不同幅值直流信号和不同幅值、频率的交流信号进行测量，达到了精确测量的性能指标。

本应用介绍了使用 Agilent 1260 Infinity II SFC 系统与安捷伦方法筛选向导进行软件辅助的方法开发。在不同等度条件下对四根手性柱进行了自动筛选，快速鉴别出了最佳分离条件。对鉴别出的条件进行快速优化后，能够在 4 分钟内实现两种对映异构体的分离。这一分离速度通常比利用正相色谱分离对映异构体的经典方法快 10 倍。最后，结果表明所鉴别出的方法还可用于对映异构体的分析型制备分离。

测定食品中的总脂肪与反式脂肪含量时，对脂肪酸及其甲酯衍生物 (FAME) 的气相色谱 (GC) 分析是脂肪表征的重要工具。不同的固定相以及其他色谱柱参数（如色谱柱长度、内径和膜厚）的选择主要取决于脂肪酸组成的复杂性与分离的具体要求。为加快对简单 FAME 混合物的分析，我们最新推出了采用氰丙基固定相的 Agilent J&W DB-FastFAME 柱，专为快速分离 FAME 混合物而设计，包括顺-反式异构体分离。本应用简报表明 J&W DB-FastFAME 色谱柱联合 Intuvo 9000 气相色谱系统能够满足甚至超出在极短时间内分析 FAME 的要求，即使分析多个关键 FAME 异构体也不会影响分离度。

N-甲基吡咯烷酮（NMP）是一种优良的高级溶剂，在高精密电子、电路板、锂电池等生产过程中均需使用，NMP与水互溶，在生产排放的清洗废水有较大残留。NMP溶于水后对水生生物及植物有严重危害，未处理的废水不允许直接排放。仪电分析建立了水中NMP的气相色谱检测方法，对用户不同处理阶段的废水进行了检测，方法简单快速、结果准确可靠。

盐梯度下阳离子交换色谱的方法开发参数。 由于蛋白质治疗药物（包括单克隆抗体(mAb)）的电荷异质性可能会影响生物治疗药物的生物活性、安全性和稳定性，所以需要对这种电荷异质性进行表征和监测1。离子交换色谱(IEX)一直被广泛应用于蛋白质电荷异构体的纯化、表征和常规监测分析。由于mAb的等电点(pI)相对较高，与阴离子交换色谱分离相比，阳离子交换色谱(CEX)更适合用于mAb电荷异构体的表征分析。本应用纪要介绍了开发CEX固定pH盐梯度方法时需要考虑的因素。其它与使用pH梯度有关的信息请参阅单独的沃特世应用纪要2。借助沃特世高分离度强阳离子交换色谱柱（即BioResolve SCX mAb）和 Waters AutoBlend Plus技术，可以高效实现盐梯度方法开发，得到可重现、稳定的分离。