超高速液体クロマトグラフ Nexera

参天製薬株式会社眼科研究開発センター様では,薬物動態関連の各種分析用LC,LC/MSとして,Prominence UFLCUFLCXRNexeraをお使いいただいています。Nexeraは,優れた基本性能はもちろんのこと,お客様のご要求によって幅広いアプリケーションにフレキシブルに対応できるAll-round LC というコンセプトが,多くのお客様にご好評をいただいております。今回はNexeraに関するご要望に加え,新たにNexeraファミリーに加わったNexera MPについても貴重なご意見を頂戴しています。

今回のCustomer

参天製薬株式会社
眼科研究開発センター
安全性動態グループ
吉村 達雄 様

※掲載内容(所属団体,役職名等)は取材時のものです。

参天製薬 株式会社様 Webサイト

インタビュー

島津の高速液体クロマトグラフを使われているお仕事をご紹介いただけますか。

インタビュー写真1

創薬初期から,開発段階に至るまで,主に生体試料中の定量分析をメインとして使用しています。その他の使用法としては,代謝物の構造解析などの定性分析,薬物動態に関与するような溶解度,Log Dなどの化合物の物性測定などにも使っています。

Log Dなどの物性測定はUV検出で,その他は定性・定量ともLC/MSのフロントエンドLCとして使われているのですね。

はい。弊社では,Prominence UFLCUFLCXRはMS用フロントエンドLCとして,NexeraはスタンドアローンLCとして,使用しています。物性測定には,UV検出器をメインで使用しますが,MSを使用することもあります。どのシステムにも,ラックチェンジャを付けています。

薬物動態の生体試料分析で,MS用のフロントLCを選定されるポイントや選定基準があれば教えていただけますか。

インタビュー写真2

MSは高感度なので,低キャリーオーバーであることが,いちばん大きなポイントだと思います。また近年の分析技術は,高速化への対応が進んでいますので,注入スピードや耐圧性も含めて,機器性能が十分に対応していることが重要です。また高速化にともないサンプル数も増加しますので,ラックチェンジャのように多くのサンプルを自動的に分析できることが必要です。

キャリーオーバーの基準というのはダイナミックレンジによって変わってくると思いますが,だいたいどのレベルを目標とされていますか。

インタビュー写真3

基本的にダイナミックレンジとしては,10の3乗オーダーくらいの定量分析を行うことが多いです。ただMSも高性能化しているために,必要に応じて10の4乗オーダーの定量法を用いることもあります。そこから計算して定量下限界の何分の1というレベルが必要になります。

すると例えば10の3乗のオーダーを取りたければ,キャリーオーバーとしてはさらにそれのいちばん下限の10分の1以下ということで,やはり10の4乗分の1,0.01%が許容のいちばん大きいぐらいという感じですね。キャリーオーバーはもちろんゼロが理想ですが,ゼロがあり得ないと考えると,0.01~0.0001%ぐらいの感じですね。

そういうことになります。LLOQ,定量下限界の5分の1以下,出来ることであれば,さらに数分の1になるだけの洗浄能力が必要だと思っています。

島津がキャリーオーバーに注力している理由ですが,MSの世界,とくに薬物動態研究では,LLOQがMSの検出感度というよりもキャリーオーバーで決まってしまうという背景によります。実際にはもっと低いレベルまで分析したいけれども,キャリーオーバーによってLLOQは高くなってしまうケースがあるようですね。

あります。配管やカラムの性能なども関係すると思います。

現在MSフロントLCとしてはUFLCとXRを主にお使いいただいていますね。ニードル洗浄法には特別な工夫はされていますか。

インタビュー写真4

今のところUFLCでもXRでもほとんど困ったことがありません。2液洗浄でキャリーオーバーが問題なく分析ができており,キャリーオーバーに対する性能としては満足しております。

2液の使い方で何か定型的な規則というかメソッドはありますか。

弱洗浄溶媒は基本的には移動相に近いもの,もう1つは化合物をより溶解させる溶媒を用いることがほとんどです。

薬物動態ではバッチ単位での作業が多いと思うのですが,1回のサンプル数,マイクロプレート数はいくつになるのですか。

マイクロプレートとして1~3枚程度に納まることが多いです。物性測定ですと,さらに枚数が増えて,ラックチェンジャが必要な枚数になってきます。

Log Dの測定はどれぐらいの単位で分析されていますか。

弊社ではサンプルの調製過程をハイスループット化しており,6~10枚程度になることが多いです。

ラックチェンジャは12枚までセットできますので,まだ足りていますね。そのあたりでさらに性能や仕様に対するご要望やご提案などはございませんか。

インタビュー写真5

基本的には現状でも満足していますが,ゼロキャリーオーバーを目指すために,ニードルがディスポで交換できるとか,何か工夫された製品があったらいいですね。また,超高速LCは耐圧性能を確保するため,配管が金属になっていますので,高塩基性,高脂溶性の化合物の吸着というのが気になります。そのあたりの問題を解決できるような,ハードウエアやカラム技術が開発されるといいなと思います。

配管などハードウエアは現在私たちもいろいろなものを開発・評価しておりますので,いずれ紹介させていただきたいと思っています。超高速LCということですが,今はどれぐらいの粒子径のカラムをお使いですか。

主に使うのは,微粒子ではなくて粒径3.5μm程度のものです。スタンドアローンの超高速LCでは1.8μmをよく使いますが,LC/MSだとイオン化効率の観点から,流速に制限が出てきますので,小さい粒径のカラムを積極的に用いる機会は少ないです。官能基はC18をメインに使用し,第二選択として別の官能基を使用することがあります。あとは今流行のコアシェルタイプのカラム※も使っています。ピークがある程度シャープになりやすく,低圧で移動相を流せるというメリットが大きいです。
※コアシェルはPhenomenex社の登録商標です。

カラム長さは5cmぐらいだと思いますが。1cm,2cmのものも使うこともありますか。

厳密な分離分析が必要とならないようなハイスループット分析において使用することがあります。主にスピード,サンプル数に重点を置くような分析法の場合です。

サンプル数が多い,分析時間も短い,となると,オートサンプラーの注入スピードもかなり気にされますか。

とても重要です。Nexeraを導入するときに,複数の機種をデモさせていただいたのですが,サンプル注入にかかる時間も評価項目のひとつでした。

実際かなりの差がありましたか。

インタビュー写真6

Nexeraの注入スピードは他社さんの製品と比べてかなり早かったと思います。インジェクションスピード,ラックチェンジャの温度コントロールなどのオートサンプラー性能だけでなく,総合的な性能を見てNexeraを選びました。また蛍光検出器が高感度であったことも魅力的でした。

島津の蛍光検出器RF-20Axsは非常に高感度というご評価をいただいているのですが,どのような用途でお使いになられるのでしょうか。ニューキノロン系抗生物質などはMSと蛍光を比べると蛍光検出器のほうがトリプルQと比べても検出感度が高い場合があるようですが。

そうです。弊社ではニューキノロン系の点眼剤を製品として持っておりますので,関連の分析業務が多く,蛍光検出器の感度は重要です。RF-20Axsは,感度面だけでなく,高速分析への対応や,日間の分析再現性なども優れている点が良いと思います。

そうですか。ところでせっかくの機会なので,新製品Nexera MPのオートサンプラSIL-30ACMPついて,これがどのようにお役に立つかというお話を聞かせていただけますか。この新製品SIL-30ACMPは,インジェクションスピードがNexeraシリーズのSIL-30ACよりもさらに高速化されており,マイクロプレートの枚数は,ラックチェンジャをつけなくても6枚まで載るように作りました。

インタビュー写真7

多検体分析では,インジェクションスピードが上がることにより,トータル分析時間を大きく短縮できるので,魅力的だと思います。設置スペースはどのぐらいですか。

島津LCの各ユニットが,横幅が260mmなので,Nexera MPシステムとしては,それを横2列で積み上げた幅になります。

ということはラックチェンジャをつけたシステムに比べてずいぶん小さくなりますね。

はい。このオートサンプラSIL-30ACMPにはオプションとして,MS用の小さなカラムオーブンCTO-30ASが付けられます。それを使用する構成では,モジュール2列の幅で完全に納まります。カラムオーブンには5cmまでのカラムが接続でき,室温プラス5度から80度までの温度で使用できます。

カラムオーブンについては以前から,箸箱のようなもので十分なので,イオンソースの直前につけられたらいいなと考えていました。高速分析に特化するという考えでは,カラムサイズも5cmまで使用できれば十分ではないでしょうか。

CTO-30ASは高さと角度を調整できるようになっていますので,インターフェイス近くまで,カラムの出口を近づけることができます。

インタビュー写真8

省スペースの機器は,とても魅力的ですね。ラボスペースは限られていますので,今後,MSにしてもLCにしても,機器性能と同様にコンパクト化が求められてくると常々思っています。

生体試料の分析で,もう少し工夫したい点などはありますでしょうか。島津ではモジュラー型を基本として,バルブを利用した自動前処理にも注力していますので,何か応用できることはないかと考えています。

プログラミング機能があるといいなと思います。生体試料測定は複雑な前処理工程が多いので自動化するというのは難しいのですが,オートサンプラー内での簡単な希釈とか,コントロールラックから何かを添加するとか,そのような機能が充実すれば,さまざまな分析の場面においてフレキシブルに使えると思います。

Nexeraには前処理の機能がありまして,自動希釈や自動内標添加を行うことが可能です。

Log D測定のような比較的単純な試験系では希釈と,分注だけのプログラムで自動化へ応用できると思います。オートサンプラーに希釈と吸引,分注機能があれば,使う用途としては広がっていくのではないかと思います。

Log Dの測定は水層とオクタノール層の分析ということですね。HPLC2011で発表させていただく予定なのですが,サンプルバイアルにオクタノール層と水層をそのまま入れた状態で,その前処理機能を使って,水層を注入,次にニードルのポジションを少し上げて,オクタノール層を注入し,分析するというLog D測定のNexeraアプリケーションがあります。

弊社ではリキッドハンドラーを使って上層から取る,下層から取るというのをやってはいるのですけれども,それがLCのオートサンプラーで可能になると,作業効率を大幅に改善できますね。上層のオクタノール層のほうが高濃度になりやすいと思うので,そのキャリーオーバーが気になります。その点,島津さんの装置だと,キャリーオーバーの低減にも対応できるのかなと思います。

オクタノール層を突き破るときに,針の中に入ってしまう可能性もあるのですが,前処理のプログラムによりエアを利用してオクタノール層の混入を防ぐようなプログラミングも可能です。私たちは,このような自動前処理と手でのマニュアル操作で値が合うかというのも試したのですが,比較的きっちりと良好な結果が出ていました。Nexeraの使い方の一例として,後ほど学会ポスターができましたら送らせていただきます。
HPLC2011学会ポスターダウンロード
(* 2011/6/19~23ブダペストで行われた HPLC2011で,島津製作所より発表したポスターのリプリントをダウンロードできます)

最後にお聞きしたいのですが,島津製作所という企業に対してはどのようなイメージをお持ちですか。会社によって色がありますけれども,もし島津という会社に対してのブランドイメージがあれば教えてください。

インタビュー写真9

言葉でいうと,誠実なイメージがあります。それは日常,対応していただいている営業さんのイメージなのかもしれないですが。非常に丁寧な対応をしていただける誠実な会社だなという印象があります。逆にちょっと硬いというイメージかもしれません。

日系企業と外資系企業の違いもあるのかもしれませんね。本日はどうもありがとうございました。

A bridge with our customers!
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開発者コメント

超高速LC Nexera

超高速LC Nexeraでは"Maximizing Throughput""Maximizing Performance""Maximizing Expandability"を3つの柱として開発に取り組みました。その中でもLC/MSフロントエンドとしては,島津LCの特長のひとつである低キャリーオーバーを更に低減することが大きな目標でした。Nexeraで実現した極低キャリーオーバーと新規洗浄機能は,超高感度LC/MS/MSの性能をフルに発揮し,薬物動態試験で求められるダイナミックレンジのより広い分析環境を提供できるものと思います。

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