The Use of ACQUITY UPC2 and the Waters SFC Investigator System for the Analysis, Separation, and Isolation of Canagliflozin and Two Isomeric Impurities

Význam tématu

V oblasti farmaceutické analytiky je přesná separace a identifikace izomerických nečistot klíčová pro zajištění kvality a bezpečnosti léčiv. Canagliflozin, používaný k léčbě cukrovky 2. typu, se syntetizuje často ve směsi alfa a beta cukrových izomerů. Odstranění těchto nežádoucích izomerů v rámci vývoje generické verze přípravku je nezbytné pro schválení ANDA a pro získání strukturálních informací o nečistotách.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo vyvinout robustní separační a izolační metodu pro Canagliflozin a dva jeho izomerické nečistoty s využitím systému ACQUITY UPC2 a SFC Investigator. Důraz byl kladen na rychlost analýzy, vysoké rozlišení a snadnou přenositelnost metody mezi analytickou a semipreparativní úrovní.

Použitá metodika a instrumentace

Metodika probíhala ve dvou hlavních fázích:

• Screening chiralních stacionárních fází na ACQUITY UPC2 s Trefoil AMY1 (3×150 mm, 2,5 µm) a následná optimalizace s Diacel ChiralPak AD-3 (4,6×150 mm, 3 µm). Gradient kompozice CO₂ a organické fáze (methanol/isopropanol nebo ethanol/isopropanol) zahájil metodu o délce 11–20 minut.
  
  
• Mass spectrometrie (ACQUITY SQD) s pozitivní ionizací, detekce m/z 462 [M+NH₄] a 467 [M+Na] pro potvrzení identity frakcí.
  
  
• Přenos metody na SFC Investigator System se stejnou chiralní fází Diacel ChiralPak AD-3, s optimalizací průtoku (5 mL/min) pro snadný nárůst objemu frakcí při preparativním oddělování.
  
  

Hlavní výsledky a diskuse

Rychlá chromatografická analýza na UPC2 umožnila rozdělení izomerů během 11 minut místo původních 65 minut v RP-LC. Výběr chiralních fází Trefoil a Diacel poskytl optimální rozlišení alfa a beta izomerů. Přenos na SFC Investigator vedl ke zkrácení doby analýzy na přibližně 15 minut se zachováním vysoké čistoty (>90 %) a obnovy nečistot. Nižší viskozita superkritického CO₂ snížila spotřebu organických rozpouštědel a urychlila sušení kolektovaných frakcí.

Přínosy a praktické využití metody

• Třikrát až osmkrát rychlejší separace izomerů ve srovnání s běžnou LC.
  
  
• Ortogonální detekce hmotnostní spektrometrií zvyšující analytickou spolehlivost.
  
  
• Snížená spotřeba organických rozpouštědel a odpadního materiálu.
  
  
• Možnost snadného přechodu z analytické na semipreparativní úroveň pro izolaci nečistot.
  
  

Budoucí trendy a možnosti využití

Pokračující vývoj SFC technologií umožní plnou automatizaci preparativních izolací, další minimalizaci ekologické zátěže a rozšíření aplikací na další chirální lékové molekuly. Integrace pokročilých softwareových nástrojů pro predikci chiralní interakce stacionárních fází a simulace separačních podmínek dále zrychlí vývoj nových metod.

Závěr

Studie ukazuje, že kombinace ACQUITY UPC2 a SFC Investigator System poskytuje vysoce efektivní přístup k rychlé separaci, izolaci a potvrzení identity izomerických nečistot Canagliflozinu. Metoda nabízí výrazné zkrácení doby analýzy, nižší spotřebu rozpouštědel a flexibilitu při přenosu na preparativní úroveň, což je přínosem pro farmaceutické QC a výzkum.

Reference

• Ahuja S, Alsante K. Handbook of Isolation and Characterization of Impurities in Pharmaceutical Compounds. Elsevier, 2003.
  
  
• De Klerck K. et al. Supercritical Fluid Chromatography for the Enantioseparation of Pharmaceuticals. J. Pharm. Biomed. Anal. 2012.
  
  
• Kuriyama C. et al. Analysis of the effect of Canagliflozin on renal glucose reabsorption. J Pharmacol Exp Ther. 2014.
  
  
• Shawaqfeh MS et al. Adverse Drug Events Related to Canagliflozin: A Meta-Analysis. Adv Pharmacoepidemiol Drug Saf. 2015.
  
  
• Tarafder A. et al. J. Chrom. A. 2012;1258:136–151.
  
  
• Runco J. Demonstrating Chiral Scale-Up Using ACQUITY UPC2 and Prep 80q SFC. 2015.
  
  
• Hudalla C. et al. UPC2 Strategy for Scaling from Analytical to Preparative SFC Separations. 2013.
  
  
• Aubin A, Jablonski J. Prep 150 LC System: Considerations for Analytical to Preparative Scaling. 2015.