i-DReC (Intelligent Dynamic Range Extension Calculator), a New Photodiode Array Detector Function; Impurity Analysis Application

Význam tématu

Dostatečné rozšíření detekčního rozsahu je v HPLC klíčové pro spolehlivou kvantifikaci látek v širokém spektru koncentrací. Nová funkce i-DReC řeší saturaci signálu fotodiodového pole detektoru tím, že kombinuje údaje z různých vlnových délek pro přesný výpočet plochy a výšky píku i při vysokých koncentracích.

Cíle a přehled studie

Cílem publikované aplikace je představit princip fungování funkce i-DReC a demonstrovat její využití při stanovení podílu nečistot ve farmaceutické látce ofloxacinu na jediné analýze, čímž se eliminuje potřeba dvou až více měření různých zředění.

Použitá metodika

Postup práce je založen na následujících krocích:

• Akvizice spekter v oblasti eluce cílového píku, kde signál přesahuje detekční rozsah.
• Automatické vyhledání korekční vlnové délky λb s intenzitou v rozsahu lineárního detektoru.
• Integrace píku z chromatogramu na λb a identifikace odpovídajícího píku k saturaci.
• Extrahování spektra v okamžiku, kdy intenzita na sklone píku odpovídá referenční hodnotě, a výpočet citlivostního koeficientu k = Ia/Ib.
• Výpočet skutečné plochy (nebo výšky) píku jako násobku naměřené hodnoty na λb a koeficientu k.

Použitá instrumentace

• HPLC systém: Nexera X2
• Kolona: Shim-pack XR-ODS (75 mm × 3,0 mm I.D., 2,2 µm)
• Mobilní fáze: podle farmakopeálních předpisů (Japonská farmakopej)
• Průtok: 0,5 mL/min, teplota kolony 40 °C
• Injekční objem: 2 μL
• Detekce: SPD-M30A, λ = 294 nm, odezva 0,24 s, vzorkovací frekvence 240 ms

Hlavní výsledky a diskuse

Lineární závislost signálu byla po aplikaci i-DReC obnovena až do vysokých koncentrací (obr. 2). Při analýze ofloxacinu s koncentrací do 10 g/L byla s funkcí i-DReC z jednoho měření získána přesná kvantifikace hlavní složky i tří nečistot, přičemž výsledné procentuální obsahy nečistot odpovídaly těm z konvenční metody založené na dvou měřeních s různým ředěním.

Přínosy a praktické využití metody

• Možnost vynechání druhého měření při stanovení stopových nečistot ve farmaceutických materiálech.
• Zkrácení doby analýzy a snížení spotřeby vzorku i rozpouštědel.
• Automatická korekce nelinearity bez zásahu operátora.

Budoucí trendy a možnosti využití

i-DReC by mohla být rozšířena o strojové učení pro predikci ideálních korekčních vlnových délek a integraci do plně automatizovaných systémů kvality (QA/QC). Dalšími směry jsou adaptace na jiné typy detektorů a kombinace s inline spektrálními metodami.

Závěr

Funkce i-DReC představuje efektivní a jednoznačný nástroj pro rozšíření dynamického rozsahu detekce v HPLC. Umožňuje přesnou kvantifikaci i extrémně koncentrovaných vzorků v jediném měření, což přináší úsporu času i nákladů a zároveň zachovává vysokou spolehlivost výsledků.

Reference

• Application No. L451, Shimadzu Corporation, First Edition: Aug. 2013