Improved Drug Impurity ID Efficiency under CMC using 2-D LC/MS
Technické články | 2011 | ShimadzuInstrumentace
V oblasti farmaceutické vývoje a kontroly kvality hraje přesná identifikace stopových nečistot klíčovou roli pro zajištění bezpečnosti a účinnosti léčivých přípravků. Standardní HPLC metody s nevolatilními mobilními fázemi však neposkytují přímou kompatibilitu s hmotnostní spektrometrií (MS), což vede k nutnosti časově náročných úprav analytických podmínek. Vyvinutý dvourozměrný systém LC/MS (Co-Sense) umožňuje zachovat existující nevolatilní metody pro primární separaci a současně dosáhnout citlivé a selektivní identifikace nečistot pomocí MS.
Studie představuje vývoj a aplikaci systému trap-free 2D-LC/MS pro identifikaci drogových nečistot bez potřeby výměny nevolatilní mobilní fáze. Cílem je ukázat jednoduchou integraci sekvenční frakcionace píků z první dimenze do druhé dimenze s přímým vhledem do MS, včetně automatizace časových programů a dávkovacích postupů.
Metoda spočívá v pěti krocích:
Systémová konfigurace Co-Sense pro LC/MS (Shimadzu/Eisai) byla modifikována odstraněním trap kolony a přidáním UV detektoru v druhé dimenzi. Časové programy pro rozdělení frakcí byly vytvářeny makrem na základě retenčních časů prvotní separace a dávkovací sekvence generována pro vzorky a blanky.
V modelovém příkladu byla hlavní složka sulfadimethoxin s koncentrací 500 µg/L a čtyři strukturálně příbuzné sulfa drogy jako nečistoty (0,1 %). Systém spolehlivě izoloval čtyři nečistoty (Unk-1 až Unk-4) do smyček a úspěšně je separoval ve druhé dimenzi.
UV a MS chromatogramy ukázaly výrazné spektrální signály při monitorovaných m/z hodnotách s chybou do 2 ppm. Zobrazení dat v Data Browseru umožnilo synchronní porovnání dat vzorku a blanku, čímž se potvrdila přítomnost cílených nečistot.
Systém eliminuje nutnost přepínat na volatilní mobilní fáze, čímž šetří čas a zachovává validované podmínky prvního rozdělení. Makra pro automatické generování časových programů a dávkovacích sekvencí minimalizují riziko chyb a zkracují dobu analýzy. Možnost synchronizovaného zobrazení nečistot a blanku urychluje potvrzení identity stopových složek.
Další vývoj může zahrnovat:
Dvourozměrný LC/MS systém Co-Sense umožňuje efektivní identifikaci nečistot při zachování původních nevolatilních analytických podmínek. Automatizace frakcionace, dávkování a zpracování dat včetně synchronizace s blank daty významně zrychluje workflow v CMC odděleních farmaceutických firem.
HPLC, LC/MS
ZaměřeníFarmaceutická analýza
VýrobceShimadzu
Souhrn
Význam tématu
V oblasti farmaceutické vývoje a kontroly kvality hraje přesná identifikace stopových nečistot klíčovou roli pro zajištění bezpečnosti a účinnosti léčivých přípravků. Standardní HPLC metody s nevolatilními mobilními fázemi však neposkytují přímou kompatibilitu s hmotnostní spektrometrií (MS), což vede k nutnosti časově náročných úprav analytických podmínek. Vyvinutý dvourozměrný systém LC/MS (Co-Sense) umožňuje zachovat existující nevolatilní metody pro primární separaci a současně dosáhnout citlivé a selektivní identifikace nečistot pomocí MS.
Cíle a přehled studie
Studie představuje vývoj a aplikaci systému trap-free 2D-LC/MS pro identifikaci drogových nečistot bez potřeby výměny nevolatilní mobilní fáze. Cílem je ukázat jednoduchou integraci sekvenční frakcionace píků z první dimenze do druhé dimenze s přímým vhledem do MS, včetně automatizace časových programů a dávkovacích postupů.
Použitá metodika a instrumentace
Metoda spočívá v pěti krocích:
- 1D separace na HPLC s nevolatilní mobilní fází (fosfátový pufr/methanol).
- Frakcionace vybraných píků pomocí otočných ventilů a smyček.
- Odstranění soli přepojením průtoku do odpadu těsně před vstupem do MS.
- 2D separace na analytickém sloupci kompatibilním s MS (Shim-pack XR-ODS, 2.2 µm).
- Detekce pomocí UV (270 nm) a ESI+ MS (m/z 100–1000).
Systémová konfigurace Co-Sense pro LC/MS (Shimadzu/Eisai) byla modifikována odstraněním trap kolony a přidáním UV detektoru v druhé dimenzi. Časové programy pro rozdělení frakcí byly vytvářeny makrem na základě retenčních časů prvotní separace a dávkovací sekvence generována pro vzorky a blanky.
Použitá instrumentace
- Dvoustupňový HPLC systém Co-Sense for LC/MS.
- První dimenze: Shim-pack VP-ODS 150×4,6 mm, 5 µm.
- Druhá dimenze: Shim-pack XR-ODS 75×2,0 mm, 2,2 µm.
- UV detektor (270 nm).
- ESI+ hmotnostní spektrometr s tlakem sušicího plynu 0,15 MPa, napětím 4,5 kV.
- Systém ventilů a smyček (5–50 µL).
Hlavní výsledky a diskuse
V modelovém příkladu byla hlavní složka sulfadimethoxin s koncentrací 500 µg/L a čtyři strukturálně příbuzné sulfa drogy jako nečistoty (0,1 %). Systém spolehlivě izoloval čtyři nečistoty (Unk-1 až Unk-4) do smyček a úspěšně je separoval ve druhé dimenzi.
UV a MS chromatogramy ukázaly výrazné spektrální signály při monitorovaných m/z hodnotách s chybou do 2 ppm. Zobrazení dat v Data Browseru umožnilo synchronní porovnání dat vzorku a blanku, čímž se potvrdila přítomnost cílených nečistot.
Přínosy a praktické využití metody
Systém eliminuje nutnost přepínat na volatilní mobilní fáze, čímž šetří čas a zachovává validované podmínky prvního rozdělení. Makra pro automatické generování časových programů a dávkovacích sekvencí minimalizují riziko chyb a zkracují dobu analýzy. Možnost synchronizovaného zobrazení nečistot a blanku urychluje potvrzení identity stopových složek.
Budoucí trendy a možnosti využití
Další vývoj může zahrnovat:
- Implementaci adaptivních algoritmů pro automatické rozpoznávání píků a nastavení frakcionace v reálném čase.
- Integraci s databázemi strukturálních dat pro rychlou dereplikaci neznámých nečistot.
- Rozšíření aplikací na metabolomické studie a environmentální monitorování.
Závěr
Dvourozměrný LC/MS systém Co-Sense umožňuje efektivní identifikaci nečistot při zachování původních nevolatilních analytických podmínek. Automatizace frakcionace, dávkování a zpracování dat včetně synchronizace s blank daty významně zrychluje workflow v CMC odděleních farmaceutických firem.
Reference
- GC/MS Technical Report No.3, Technical Report vol. 39, Shimadzu Corporation, 2011.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Shimadzu LC World Talk 2011 Issue 1
2011|Shimadzu|Ostatní
C190-E149 2011 Issue 1 LC World Talk SHIMADZU'S NEWSLETTER FOR THE HPLC GLOBAL COMMUNITY Shimadzu Introduces the LCMS-8030, the World’s Fastest Triple Quadrupole Mass Spectrometer n n LCMS-8030 Ultra Fast Tandem Quadrupole Mass Spectrometer, The Next Generation of Mass Spectrometer…
Klíčová slova
melamine, melamineimpurities, impuritiesmicrodialysis, microdialysispineal, pinealultra, ultramelatonin, melatoninmobile, mobilefast, fastufsweeper, ufsweepercyanuric, cyanuricdimension, dimensioncolumn, columnmrm, mrmanalysis, analysisjetlag
A novel automated 2D-LCMS-IT-TOF system compatible with non-volatile salts applied to accelerating impurity ID workflow in chemistry, manufacturing and controls
2011|Shimadzu|Postery
A novel automated 2D-LCMS-IT-TOF system compatible with non-volatile salts applied to accelerating impurity ID workflow in chemistry, manufacturing and controls ASMS 2011 MP119 Ichiro Hirano, Yusuke Inohana, Tairo Ogura, Yoshikatsu Umemura, Hiroyuki Yasuda, Yoshihiro Hayakawa SHIMADZU CORPORATION, Nishinokyo-kuwabaracho, Nakagyo-ku, Kyoto…
Klíčová slova
impurity, impurityvolatile, volatileaccelerating, acceleratingchromatogram, chromatogramnon, nonsalts, saltsmass, massmin, minxic, xicinjection, injectionapplied, appliedbuffer, bufferpair, pairspectrum, spectrumworkflow
Analysis of Impurities in Pharmaceutical Ingredients Using Trap-Free Two-Dimensional HPLC and Triple Quadrupole LC/MS/MS (LCMS-8040)
2014|Shimadzu|Aplikace
LAAN-A-LM-E068 Application News C97 No. Liquid Chromatography Mass Spectrometry Analysis of Impurities in Pharmaceutical Ingredients Using Trap-Free Two-Dimensional HPLC and Triple Quadrupole LC/MS/MS (LCMS-8040) Controlling and confirming trace impurities contained in products in terms of the type, quantity, and safety…
Klíčová slova
rabeprazole, rabeprazolemobile, mobilephase, phaseprincipal, principalimpurities, impuritiesvolatile, volatileloop, loopflowrate, flowratemass, masspump, pumpcapture, capturedimensional, dimensionalusing, usinghplc, hplccomplication
Pharmaceuticals - Technologies for Enhanced LC and SFC Workflow
2018|Shimadzu|Brožury a specifikace
C10G-E069 Pharmaceuticals Technologies for Enhanced LC and SFC Workflow Introduction With the rapid growth of global population, the increased incidence and prevalence of diseases, and the continuous aging society in major economies, the global demand for pharmaceuticals can only increase.…
Klíčová slova
min, minreport, reportscouting, scoutingnexera, nexerapeak, peakmobile, mobiledata, datapdea, pdeasystem, systemspectrum, spectrumdrec, drecchiralpak, chiralpakmethod, methodtime, timemau