Automated Peak Tracking Using Mass Detection and Fusion QbD Software

Význam tématu

Sledování chromatografických vrcholů je klíčové pro rychlý a přesný vývoj analytických metod. Běžné postupy založené jen na UV spektru narážejí na omezení při separaci chemicky příbuzných látek, což může snižovat spolehlivost modelů a prodlužovat dobu analýzy. Integrace hmotnostní detekce významně zlepšuje rozlišení a přesnost těchto procesů.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem dokumentu je představit technologii PeakTracker v rámci softwaru Fusion QbD a její propojení s detektory ACQUITY UPLC PDA a QDa. Ukazuje, jak tato kombinace usnadňuje automatizované sledování vrcholů při vývoji metody pro formoterol, budesonid a jejich související nečistoty. Studie popisuje implementaci v prostředí Empower 3 CDS a ukazuje hlavní přínosy této automatizace.

Použitá metodika

Připravena byla testovací směs obsahující formoterol, budesonid a tři typy nečistot (E, L, G) v acetonitrilu a vodě (70/30 v/v). Chromatografie probíhala na sloupci BEH C18 (1,7 μm, 2,1×100 mm) při průtoku 0,5 mL/min s gradientním programem 10–60 % organické fáze. Mobilní fáze obsahovaly 20 mM octan-amonný buffer s pH 8,0 až 9,0, teplota sloupce byla variabilní mezi 30 a 50 °C.

Použitá instrumentace

• ACQUITY UPLC H-Class PLUS s Quaternary Solvent Manager, vzorkovačem FTN a Column Managerem
• ACQUITY UPLC PDA detektor (UV při 244 nm)
• ACQUITY QDa Mass Detector (ESI+, kapilární napětí 0,8 kV, teplota zdroje 600 °C)
• Software Empower 3 CDS a Fusion QbD (verze 9.9)

Hlavní výsledky a diskuse

• Automatická dekonvoluce koelutujících vrcholů pomocí kombinace UV a MS dat zvyšuje úplnost retenčních dat a kvalitu matematických modelů.
• PeakTracker dokáže spolehlivě sledovat vrcholy napříč chromatogramy i při změnách pořadí a zpoždění eluce.
• Grafické i numerické zobrazení spektrálních dat umožňuje manuální úpravy při podobných spektrálních profilech izomerů či epimerů.
• Rozlišení (Rs-Map) prediktivně zobrazuje oblast parametrů, kde je dosaženo požadované minimální USP rozlišení 1,5 a hodnoty vychýlení formoterolu pod 1,25.

Přínosy a praktické využití metody

• Zvýšená robustnost a reprodukovatelnost vývoje chromatografických metod.
• Úspora času díky automatizovanému sledování a dekonvoluci vrcholů bez nutnosti samostatných analýz standardů.
• Jednodušší integrace MS dat do designu experimentu a modelování výsledků.
• Rychlejší dosažení cílové design space splňující mezinárodní farmaceutické normy.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Další rozvoj algoritmů strojového učení pro prediktivní optimalizaci chromatografických podmínek.
• Prezentace komplexních dat v reálném čase a vizualizace citlivosti parametrů pomocí pokročilých dashboardů.
• Rozšíření integrace s dalšími detektory (např. tandemová MS) a možnostmi detekce nízkých hmotnostních sloučenin.
• Automatizovaná validace metod v souladu s požadavky regulatorních agentur prostřednictvím QbD nástrojů.

Závěr

Implementace technologie PeakTracker v softwaru Fusion QbD v kombinaci s detekcí ACQUITY UPLC PDA a QDa významně zjednodušuje a zpřesňuje vývoj chromatografických metod. Metoda umožňuje plně automatické sledování vrcholů, dekonvoluci koelutujících komponent a tvorbu robustního design space, což vede k efektivnější a spolehlivější analýze farmaceutických sloučenin.

Reference

• F.L. Alkhateeb, P. Rainville. Applying a Software-Assisted Analytical Quality-by-Design Approach for the Analysis of Formoterol, Budesonide, and Related Compounds by UPLC-MS. Application Note. srpen 2019. 720006654EN.