A Comparative Study Using Preparative Reverse Phase Liquid Chromatography and Supercritical Fluid Chromatography of Impurities from a Stressed Pharmaceutical Drug Substance
Aplikace | 2018 | WatersInstrumentace
Izolace a charakterizace nečistot ve farmaceutických látkách je klíčová pro splnění regulatorních požadavků a zajištění bezpečnosti léčiv. Superkritická fluidní chromatografie (SFC) se díky svým výhodám v posledních letech čím dál více uplatňuje nejen při chirálních separacích, ale i při achirální preparativní purifikaci, kde nabízí rychlejší analýzy, nižší spotřebu organických rozpouštědel a jednodušší odstraňování mobilní fáze.
Studie se zaměřuje na srovnání klasické preparativní reverzní fáze LC (RP-LC) a metod SFC při izolaci dvou stresových nečistot vzniklých z fenofibrátu.
Vzorek fenofibrátu podrobený akcelerovanému stresu byl nejprve analyzován na RP-UPLC kolóně BEH C18 (1,7 µm, 2,1×50 mm) za gradientu vody a acetonitrilu s amoniakem a detekován foto diodovým polem při 254 nm a QDa masovým detektorem (ESI+, 100–600 amu). SFC separace probíhala na UPC2 systému při 1740 psi s CO₂ a metanolem, na analytické kolóně Torus 2-PIC (1,7 µm, 3×50 mm) a následně byla metoda škálována na preparativní kolónu (5 µm, 10×150 mm) se zvýšením ABPR na 1850 psi. Pro redukci dat byla použita softwarová platforma MassLynx v4.1 a ChromScope.
SFC metoda prokázala odlišnou selektivitu, kdy hlavní složka elutovala před nečistotami, což umožnilo vyšší čistoty a lepší využití kapacity kolony. Přenos analytické metody na preparativní úroveň zachoval poměr délky k velikosti částic a lineární rychlost, a díky úpravě průměrného tlaku byl udržován srovnatelný hustotní profil. Celkové časy izolace poklesly ze 12,5 h na 2 h, spotřeba rozpouštědel z 120 mL na 40 mL. Výtěžky impurity 1 se zvýšily z 72 % na 89 %, impurity 2 z 64 % na 82 %, s čistotou >95 % u obou nečistot ve SFC protokolu oproti 84 % u RP-LC.
SFC přináší výraznou úsporu času a organických rozpouštědel, usnadňuje koncentraci díky převaze CO₂ v mobilní fázi a eliminuje potřebu pH modifikátorů či pufrů. Tato kombinace zefektivňuje izolaci nečistot pro strukturální analýzu, stanovení relativních odpovědních faktorů i přípravu referenčních standardů.
Očekává se rozšíření SFC na semi-preparativní až kilogramové škály, integrace s HRMS a NMR pro on-line charakterizaci a plná automatizace workflow. Další vylepšení přístrojové techniky a zelené chemie podpoří širší uplatnění SFC v průmyslové analytice.
SFC představuje efektivní a ekologickou alternativu k preparativní RP-LC při izolaci stresových nečistot fenofibrátu. Nabízí lepší selektivitu, výrazné zkrácení doby čištění, menší spotřebu rozpouštědel a vyšší výtěžky s vynikající čistotou.
LC/MS, SFC, LC/SQ, PrepLC
ZaměřeníFarmaceutická analýza
VýrobceWaters
Souhrn
Význam tématu
Izolace a charakterizace nečistot ve farmaceutických látkách je klíčová pro splnění regulatorních požadavků a zajištění bezpečnosti léčiv. Superkritická fluidní chromatografie (SFC) se díky svým výhodám v posledních letech čím dál více uplatňuje nejen při chirálních separacích, ale i při achirální preparativní purifikaci, kde nabízí rychlejší analýzy, nižší spotřebu organických rozpouštědel a jednodušší odstraňování mobilní fáze.
Cíle a přehled studie / článku
Studie se zaměřuje na srovnání klasické preparativní reverzní fáze LC (RP-LC) a metod SFC při izolaci dvou stresových nečistot vzniklých z fenofibrátu.
- Porovnání selektivity a eluce nečistot oběma přístupy.
- Optimalizace přenosu analytické metody na preparativní úroveň.
- Vyhodnocení doby běhu, spotřeby rozpouštědel, výtěžků a čistot izolovaných látek.
Použitá metodika a instrumentace
Vzorek fenofibrátu podrobený akcelerovanému stresu byl nejprve analyzován na RP-UPLC kolóně BEH C18 (1,7 µm, 2,1×50 mm) za gradientu vody a acetonitrilu s amoniakem a detekován foto diodovým polem při 254 nm a QDa masovým detektorem (ESI+, 100–600 amu). SFC separace probíhala na UPC2 systému při 1740 psi s CO₂ a metanolem, na analytické kolóně Torus 2-PIC (1,7 µm, 3×50 mm) a následně byla metoda škálována na preparativní kolónu (5 µm, 10×150 mm) se zvýšením ABPR na 1850 psi. Pro redukci dat byla použita softwarová platforma MassLynx v4.1 a ChromScope.
- Waters ACQUITY UPLC H-Class s PDA detektorem
- ACQUITY QDa Mass Detector (ESI+; 100–600 amu; 600 °C; 10 V)
- ACQUITY UPC2 System se systémem regulace tlaku (ABPR)
- Waters Investigator SFC System
- Torus 2-PIC kolony (analytická 3×50 mm, preparativní 10×150 mm)
- MassLynx v4.1, ChromScope
Hlavní výsledky a diskuse
SFC metoda prokázala odlišnou selektivitu, kdy hlavní složka elutovala před nečistotami, což umožnilo vyšší čistoty a lepší využití kapacity kolony. Přenos analytické metody na preparativní úroveň zachoval poměr délky k velikosti částic a lineární rychlost, a díky úpravě průměrného tlaku byl udržován srovnatelný hustotní profil. Celkové časy izolace poklesly ze 12,5 h na 2 h, spotřeba rozpouštědel z 120 mL na 40 mL. Výtěžky impurity 1 se zvýšily z 72 % na 89 %, impurity 2 z 64 % na 82 %, s čistotou >95 % u obou nečistot ve SFC protokolu oproti 84 % u RP-LC.
Přínosy a praktické využití metody
SFC přináší výraznou úsporu času a organických rozpouštědel, usnadňuje koncentraci díky převaze CO₂ v mobilní fázi a eliminuje potřebu pH modifikátorů či pufrů. Tato kombinace zefektivňuje izolaci nečistot pro strukturální analýzu, stanovení relativních odpovědních faktorů i přípravu referenčních standardů.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se rozšíření SFC na semi-preparativní až kilogramové škály, integrace s HRMS a NMR pro on-line charakterizaci a plná automatizace workflow. Další vylepšení přístrojové techniky a zelené chemie podpoří širší uplatnění SFC v průmyslové analytice.
Závěr
SFC představuje efektivní a ekologickou alternativu k preparativní RP-LC při izolaci stresových nečistot fenofibrátu. Nabízí lepší selektivitu, výrazné zkrácení doby čištění, menší spotřebu rozpouštědel a vyšší výtěžky s vynikající čistotou.
Reference
- ICH Guidelines Q3A (2R) Impurities in new drug substances.
- Arányi A. Progress in Pharmaceutical and Biomedical Analysis, Identification and Determination of Impurities in Drugs. 2000;4:240–251.
- Hudella CJ, McDonald PD. New Separation Tool for a Broad Range of Analytical Challenges. Waters Corp, Chromatography Today Nov/Dec 2012.
- Pinkston JD, Wen D, Morand KL, et al. Comparison of LC/MS and SFC/MS for Screening of a Large and Diverse Library of Pharmaceutically Relevant Compounds. Anal Chem. 2006;78(21):7467–7472.
- Guiochon G, Tarafder A. Fundamental Challenges and Opportunities for Preparative Supercritical Fluid Chromatography. J Chromatogr A. 2011;1218:1037–1114.
- Practical HPLC Method Development. 2nd ed. John Wiley & Sons; 2008.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Mass Directed SFC Purification Using ACQUITY QDa: Torus 2-PIC Separation of Goldenseal Alkaloids
2017|Waters|Aplikace
[ APPLICATION NOTE ] Mass Directed SFC Purification Using ACQUITY QDa: Torus 2-PIC Separation of Goldenseal Alkaloids Kenneth D. Berthelette and Thomas Swann Waters Corporation, Milford, MA, USA APPLICATION BENEFITS ■■ ■■ INTRODUCTION Prep SFC-MS method for mass-directed Natural products…
Klíčová slova
hydrastine, hydrastineqda, qdasfc, sfcacquity, acquitycanadine, canadineberberine, berberineintensity, intensityminutes, minutesfraction, fractionpreparative, preparativepurification, purificationprep, prepgoldenseal, goldensealdirected, directedapplication
The Use of ACQUITY UPC2 and the Waters SFC Investigator System for the Analysis, Separation, and Isolation of Canagliflozin and Two Isomeric Impurities
2017|Waters|Aplikace
[ APPLICATION NOTE ] The Use of ACQUITY UPC2 and the Waters SFC Investigator System for the Analysis, Separation, and Isolation of Canagliflozin and Two Isomeric Impurities Arghya Acharjee, 1 Dilshad Pullancheri,1 Bronsky Gopinadh, 1 Anil Kurup, 1 Dr. Padmakar…
Klíčová slova
canagliflozin, canagliflozininvestigator, investigatorsfc, sfcisomeric, isomericbeta, betanote, notediacel, diacelapplication, applicationapex, apexsystem, systemscale, scalechiral, chiralisomer, isomerimpurities, impuritiesreverse
Waters Torus Columns - CARE AND USE MANUAL
2017|Waters|Manuály
[ CARE AND USE MANUAL ] Torus Columns CONT ENT S I. INT RODUC T ION II. G E T T ING STA RT E D a. Safety Considerations b. Column Connectors and Installation c. Column Equilibration d. eCord Installation…
Klíčová slova
torus, toruscare, carecollet, colletcolumns, columnscolumn, columnuse, usediol, diolmanual, manualferrule, ferrulespherical, sphericalpredicted, predictedpacking, packingvanguard, vanguardachiral, achiralproprietary
Improving Productivity in Purifying Antroquinonol Using UltraPerformance Convergence Chromatography (UPC2) and Preparative Supercritical Fluid Chromatography (Prep SFC)
2014|Waters|Aplikace
Improving Productivity in Purifying Antroquinonol Using UltraPerformance Convergence Chromatography (UPC 2) and Preparative Supercritical Fluid Chromatography (Prep SFC) Rui Chen,1 John McCauley,1 Jo-Ann Jablonski,1 Carol Fang,2 and Jacquelyn Runco1 1 Waters Corporation, Milford, MA, USA 2 Waters Taiwan, Taipei City,…
Klíčová slova
antroquinonol, antroquinonolsfc, sfcuplc, uplcautopurification, autopurificationpurification, purificationprep, prepimpurity, impurityscan, scanacquity, acquitydiode, diodeisopropanol, isopropanolproductivity, productivitymin, mintime, timeesi