Scaling USP Methods to Smaller Particle Columns on the Alliance HPLC System

Význam tématu

Modernizace a škálování HPLC metod na menší částicové sloupce přináší významné snížení doby analýzy, spotřeby rozpouštědel a zvýšení propustnosti laboratoře. Zároveň se udržuje chromatografický výkon a kvantitativní přesnost, což je kritické pro kontrolu kvality farmaceutických přípravků.

Cíle a přehled studie

Cílem práce bylo otestovat a srovnat USP monografické metody pro stanovení obsahu a nečistot quetiapinu fumarátu původně na 5 µm a 3,5 µm sloupcích s nově škálovanými metodami na sloupcích s částicemi 3,5 µm a 2,5 µm. Pomocí nástroje Waters Columns Calculator byly upraveny průtoky, injekční objemy a časy gradientu tak, aby byly zachovány specifikace kvality.

Použitá instrumentace

• HPLC systém Alliance e2695 se separačním modulem a předohřívačem CH-30
• PDA detektor 2998 pro měření při 230 nm a 250 nm
• Nástroj Waters Columns Calculator pro geometrické škálování
• Kolony XBridge BEH C8 a XBridge BEH C8 XP
• Software Empower 3 pro řízení a zpracování dat

Metodika

Isokratická metoda pro stanovení API byla původně prováděna na sloupci 4,6×250 mm, 5 µm; škálována byla na sloupec 3,0×150 mm, 3,5 µm s úpravou průtoku z 1,30 na 0,60 ml/min a injekcí 12,8 µl. Gradientní metoda na 4,6×150 mm, 3,5 µm byla převedena na 3,0×100 mm, 2,5 µm s řízeným gradientem v závislosti na objemu kolony a průtokem 0,89 ml/min.

Hlavní výsledky a diskuse

• Chromatografické parametry (rozlišení, tailing, RSD oblasti a retence) zůstaly v souladu s požadavky USP.
• Isokratická analýza se zkrátila z 15 na 7 minut; spotřeba rozpouštědel se snížila o 66 %.
• Gradientní metoda se zkrátila z 70 na 34 minut; úspora rozpouštědel činila 71 %.
• Kvantitativní výsledky API a impurit potvrdily shodu mezi původními a škálovanými metodami (109,5 % vs. 110,1 % API; celkové nečistoty 0,17 % vs. 0,20 %).

Přínosy a praktické využití metody

Škálování metod umožňuje laboratořím zvýšit kapacitu analýz, snížit náklady na rozpouštědla a zrychlit výstupy bez investice do odděleného UHPLC systému. Metoda je vhodná pro QA/QC a rutinní kontrolu farmaceutických produktů.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Další snižování velikosti částic pod 2 µm s využitím systémů s vyšším provozním tlakem.
• Integrace automatizovaných nástrojů a prediktivního modelování pro optimalizaci parametrů metod.
• Využití umělé inteligence při navrhování gradientů a rozpoznání chromatografických vzorců.
• Rozšíření škálování na další farmaceutické analýzy a biologické matice.

Závěr

Studie prokázala, že aplikace Waters Columns Calculator a Alliance HPLC systému umožňuje úspěšně škálovat USP metody na menší částicové sloupce se zachováním chromatografického a kvantitativního výkonu a současným zkrácením doby analýzy a snížením nákladů.

Reference

1. USP 40-NF35 S1 Monograph Quetiapine Fumarate, United States Pharmacopeia, 2017
2. Hong P., McConville P. Dwell Volume and Extra-Column Volume Impact on Method Transfer, AN 720005723en, Waters
3. Dlugasch A.B. et al. Scaling of a USP Assay for Quetiapine Fumarate Across Different LC Systems, AN 720006291en, Waters
4. Columns Calculator Online Help, Version 2.0, Waters Columns Calculator
5. Dlugasch A.B. et al. Scaling a USP Gradient Method on ACQUITY Arc System, Waters