Employing UPLC-UV-ToF MSE and the UNIFI Scientific Information System for the Analysis of the Forced Degradation of Glipizide

Význam tématu

Podrobná analýza degradace léčivých látek je nezbytná pro stanovení stability a profilování nečistot, které mohou ovlivnit bezpečnost a účinnost farmaceutických produktů. Kombinace UPLC s vysokým rozlišením hmotnostní spektrometrie (HRMS) a integrovaného softwarového prostředí umožňuje rychlou identifikaci i dosud neznámých degradantů bez předběžné selekce prekurzorových iontů.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo podrobit glipizid zrychlené degradační zkoušce (kyselinou a teplem), detekovat vznikající produkty rozkladu a charakterizovat je pomocí UPLC-UV-ToF MSE akvizice dat řízené systémem UNIFI. Studie demonstruje schopnost získat komplexní data o prekurzorových i fragmentačních iontech v jediném průchodu analytu.

Použitá metodika a instrumentace

Degradační experiment:

• Aplikace formicové kyseliny na roztok glipizidu, inkubace při 80 °C.
• Sběr vzorků po 0, 6, 24, 48, 72 a 96 hodinách, ředění mobilní fází.

Chromatografické a MS podmínky:

• Systém ACQUITY UPLC I-Class (FTN) s kolonkou BEH C18 (2,1 × 150 mm, 1,7 µm).
• Gradientní eluce vodou s 0,1 % form. kyselinou a acetonitrilem s 0,1 % form. kyselinou, doba běhu 11 minut.
• Detekce Xevo G2-XS QTof v ESI+ režimu, rozsah m/z 50–1200, dva energetické kanály (6 eV a 25–45 eV rampy).
• UNIFI Scientific Information System verze 1.8.2 pro akvizici, zpracování dat, tvorbu trendplotů a vlastní výpočty.

Hlavní výsledky a diskuse

Během degradace se procentuální zastoupení glipizidu postupně snižovalo, zatímco byly detekovány dvě hlavní nečistoty s m/z 379,1074 a 321,1020. Softwarový modul UNIFI na základě přesné hmotnosti potvrdil vzorce C16H18N4O5S a C14H16N4O3S. Trendploty dokumentovaly kinetiku poklesu mateřské látky a současný nárůst degradovaných produktů. MS E spektra v režimu vysoké energie automaticky přiřadila fragmentační ionty k molekulárnímu rámci glipizidu, což zjednodušilo interpretaci a verifikaci struktur degradantů. Vlastní výpočty v UNIFI umožnily sledovat procento zbývajícího glipizidu a relativní podíly nečistot v jednotlivých vzorcích.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí:

• Komplexní profilování nečistot v jednom běhu bez nutnosti předchozí selekce iontů.
• Automatizovanou identifikaci a strukturační potvrzení degradantů.
• Rychlé vizualizace trendů degradace a kvantitativní sledování.
• Snadnou integraci PDA a MS dat v jednom softwarovém prostředí.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření aplikace MS E akvizice na další API a komplexní matice, rozvoj knihoven degradantů pro rychlé vyhledávání a využití pokročilých nástrojů strojového učení pro predikci fragmentačních vzorců. Integrace s laboratořemi regulace kvality podpoří dodržování farmaceutických norem a zrychlí registraci nových léčiv.

Závěr

Studie prokázala, že kombinace UPLC-UV-ToF MSE a UNIFI systému poskytuje robustní platformu pro rychlou a komplexní analýzu degradace glipizidu. Integrované zpracování dat, automatické přiřazení fragmentů a tvorba trendplotů významně usnadňují identifikaci a kvantifikaci nečistot.

Reference

• MD Jones, RS Plumb. The application of sub-2-µm particle liquid chromatography operated high mobile linear velocities coupled to orthogonal accelerated time-of-flight mass spectrometry for the analysis of ranitidine and its impurities. Journal of Separation Science. 29:2409–2420; 2006.
• AL Freed, U Kale, H Ando, DT Rossi, CA Kingsmill. Improving the detection of degradants and impurities in pharmaceutical drug products by applying mass spectral and chromatographic searching. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis. 35(4):727–738; 2004.
• Waters White Paper No. 720004036en. An overview of the principles of MSE, the engine that drives MS performance. October 2011.
• G Bansal, M Singh, KC Jindal, S Singh. LC and LC-MS study on establishment of degradation pathway of glipizide under forced decomposition conditions. Journal of Chromatographic Science. 46:510–517; 2008.
• Waters Application Note. A novel approach using UPLC-ToF MSE and the UNIFI Scientific Information System to facilitate impurity profiling of pharmaceuticals. 720005604en; March 2016.
• Waters Application Note. Methodology for identification of pesticide metabolites in complex matrices using UPLC-ToF/MSE and the UNIFI Scientific Information System. 720005357en; April 2015.