A Systematic Approach Towards UPLC Methods Development

Význam tématu

Rychlý a efektivní vývoj chromatografických metod je klíčový pro snížení nákladů a zkrácení doby analýz v průmyslové a laboratorní praxi. Využití UltraPerformance LC technologie (UPLC) umožňuje díky vysokému provoznímu tlaku, menším částicím náplní a optimalizovanému fluidnímu systému významné zvýšení propustnosti a rozlišení oproti konvenční HPLC.

Cíle a přehled studie

Studie se zaměřila na systematický postup vývoje metody pro separaci paroxetinu hydrochloridu a jeho příbuzných sloučenin pomocí UPLC. Cílem bylo demonstrovat, jak manipulace s pH, chemismem stacionární fáze a typem organického modifikátoru vede k rychlému a efektivnímu určení optimálních podmínek separace, následnému doladění gradientního eluce a teploty.

Použitá metodika a instrumentace

Experimentální přístup vycházel z kombinatorického screeningu 14 chromatografických podmínek:

• Mobilní fáze: 20 mM amonný formiát pH 3.0, 20 mM amonný hydrogenuhličitan pH 10.0; organické složky acetonitril a methanol
• Stacionární fáze: BEH C18, BEH Shield RP18, BEH Phenyl, HSS T3 (vše 1,7–1,8 µm, 2,1×50 mm)
• Gradient: 5min z 5–95 % organiky, průtok 0,5 mL/min, teplota 30 °C, detekce UV 200–350 nm

Optimalizace zahrnovala volbu pH, výběr sloupce a organického modifikátoru, dále doladění gradientního profilu a zvýšení teploty pro zlepšení rozlišení a tvaru píku.

Hlavní výsledky a diskuse

Výsledky screeningu ukázaly:

• pH 10 poskytuje lepší retenci a rozlišení neutrálního paroxetinu oproti kyselé mobilní fázi
• Ze tří BEH sloupců byla zvolena BEH C18 pro nejstabilnější rozlišení všech komponent
• Acetonitril jako organický modifikátor vykázal lepší selektivitu než methanol

Při doladění gradientu na 20–65% acetonitrilu za 5 minut a zvýšení teploty na 60 °C byla dosažena dostatečná separace paroxetinu od příbuzných sloučenin až na 0,1% úrovni ve vzorku. Optimalizace gradientního sklonu a teploty vedla k výraznému zlepšení tvaru píků a rozlišení kritických párů analytů.

Přínosy a praktické využití metody

Navržená systematická strategie vývoje metod výrazně snižuje počet potřebných experimentů a dobu metodického vývoje. Díky UPLC technologii bylo dosaženo šestinásobného zkrácení instrumentálního času ve srovnání s konvenční HPLC, což přináší významné úspory nákladů a času při validaci a rutinních analýzách.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozvoj UPLC postupů s využitím vysoce inertních a selektivních stacionárních fází. Integrace s automatizovanými platformami a výpočetními nástroji pro návrh experimentů (DoE) dále zvýší efektivitu vývoje metod. Kombinace UPLC s HRMS bude rozšiřovat možnosti identifikace a kvantifikace stopových sloučenin ve složitých maticích.

Závěr

Systematický přístup k vývoji chromatografických metod založený na screeningu pH, chemismu sloupců a organického modifikátoru v kombinaci s optimalizací gradientního profilu a teploty prokazatelně urychluje vývoj vysoce rozlišovacích UPLC metod. Metoda pro paroxetin hydrochlorid byla vyvinuta efektivně a reprodukovatelně s významným snížením času a nákladů.

Použitá instrumentace

• ACQUITY UPLC System s PDA detektorem
• Kolonové moduly: BEH C18 1,7 µm 2,1×50 mm; BEH Shield RP18 1,7 µm 2,1×50 mm; BEH Phenyl 1,7 µm 2,1×50 mm; HSS T3 1,8 µm 2,1×50 mm