Demonstrating the Waters RADIAN ASAP Direct Ionization Detector as a Rapid Screening Tool for Discovery Reaction Monitoring

Význam tématu

V oblasti vývoje léčiv je rychlá a spolehlivá kontrola reakčního průběhu klíčová pro optimalizaci výtěžků a čistoty cílových látek. Přímá analýza bez chromatografické separace zkracuje čas na rozhodování a zvyšuje efektivitu laboratoře.

Cíle a přehled studie

Studie demonstruje využití detektoru Waters RADIAN ASAP pro rychlé monitorování simulované syntézy atenololu. Cílem bylo sledovat konverzi meziproduktu 4-hydroxyfenylacetamidu (4-HPA, m/z 152) na atenolol (m/z 267) v pěti časových bodech a ověřit reprodukovatelnost měření.

Použitá metodika a instrumentace

Popis vzorků a příprava

• Vzorky s různými poměry 4-HPA a atenololu připravené v methanolu.
• Pět replikátů pro každý časový bod pro výpočet %RSD intenzit a poměru složek.

Průběh analýzy pomocí RADIAN ASAP

• Čištění kapiláry funkcí Bakeout při 600 °C po dobu 1 minuty.
• Dipování vychladlé kapiláry do vzorku a přímé vložení do zdroje.

Podmínky ionizace a detekce

• Režim ASAP+; corona pin 3 μA; desolvační plyn N₂ při 500 °C, 3 L/min.
• Sampling cone 10 V; plný sken 100–600 Da s rychlostí 2 Hz.
• Software MassLynx 4.1 pro řízení a sběr dat.

Hlavní výsledky a diskuse

• Detekce klesajícího signálu 4-HPA a rostoucího signálu atenololu napříč pěti časovými body.
• Výskyt fragmentu m/z 107 a dimeru m/z 303 analyzovaného meziproduktu.
• Poměrová (semi-kvantitativní) analýza umožnila vizualizaci průběhu reakce bez vnějšího standardu.
• Reprodukovatelnost měření (pět replikátů) pro poměry analyzů dosahovala %RSD mezi 4,8 a 15,8 %.

Přínosy a praktické využití metody

• Minimální příprava vzorku umožňuje téměř okamžité rozhodování o stavu reakce.
• Nominal mass data poskytují specifické potvrzení analyzovaných látek.
• Malá stopa přístroje a jednoduché ovládání usnadňují integraci do stávajících workflow.
• Vhodné pro časově či vlhkostně citlivé sloučeniny.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření aplikace na další syntetické procesy a různé třídy sloučenin.
• Integrace interních standardů pro zlepšení kvantifikace.
• Automatizace odběru a případné spojení s robotickými platformami pro vysokopropustné screenování.
• Uplatnění v kvalitativním a polokvantitativním monitorování chemických procesů v průmyslu i akademii.

Závěr

Waters RADIAN ASAP prokázal schopnost rychlého a spolehlivého sledování průběhu reakce bez chromatografie. Jeho malé rozměry, jednoduchost a poskytnutí nominal mass dat z něj činí atraktivní nástroj pro monitorování syntetických procesů v široké škále aplikací.

Reference

1. What is Reaction Monitoring? Chromatography Today, 21.7.2015.
2. McEwen CN, McKay RG, Larsen BS. Analysis of Solids, liquids, and Biological Tissues Using Solids Probe Introduction at Atmospheric Pressure on Commercial LC-MS Instruments. Anal. Chem. 2005, 77, 7826–7831.
3. Horning EC, Horning MG, Carroll DI, Dzidic I, Stillwell RN. New Picogram Detection System Based on a Mass Spectrometer With an External Ionization Source at Atmospheric Pressure. Anal. Chem. 1973, 45, 936–943.
4. Xiao X, Miller LL, Parchert KJ, Hayes D, Hochrein JM. Atmospheric Solids Analysis Probe Mass Spectrometry for the Rapid Identification of Pollens and Semi-Quantification of Flavonoid Fingerprints. Rapid Commun. Mass Spectrom. 2016, 30(13), 1639–1646.
5. Doué M, Dervilly-Pinel G, Gicquiau A, Pouponneau K, Monteau F, Le Bizec B. High Throughput Identification and Quantification of Anabolic Steroid Esters by Atmospheric Solids Analysis Probe Mass Spectrometry. Anal. Chem. 2014, 86(12), 5649–5655.