Analysis of Antidiabetic Drug Canagliflozin and Related Isomeric Impurities Using the ACQUITY UPC2 System for Method Screening and Scale Up to Prep SFC System

Význam tématu

Ve vývoji generických léčiv je klíčové zajištění čistoty účinné látky, především odstranění isomerických nečistot pocházejících ze sacharidových prekurzorů. Canagliflozin, selektivní inhibitor SGLT2 pro terapii diabetu 2. typu, vyžaduje spolehlivou metodiku pro odlišení beta-isomeru API od alfa-nečistot a dalších izomerických vedlejších produktů. Rychlá a selektivní separace významně zkracuje časy analýz, snižuje spotřebu organických rozpouštědel a přispívá ke splnění regulatorních požadavků.

Cíle a přehled studie

Analýza usiluje o porovnání tradiční reverzní fáze (65 min) a UltraPerformance Convergence Chromatography (UPC₂) se superkritickým CO₂ (11 min) pro:

• Screening optimálních parametrů pro separaci isomerů.
• Zajištění vysoké rozlišitelnosti (USP rozlišení >2) a reprodukovatelnosti.
• Demonstraci škálovatelnosti metody na přípravném SFC systému (Prep SFC).

Použitá metodika a instrumentace

Metoda UPC₂ využívá superkritické CO₂ s přísadou 0,1 % TFA v metanol-IPA (50:50) v gradientu 5→50 % B během 7 minut. Klíčové parametry:

• Kolona: ACQUITY UPC₂ Trefoil AMY1, 2,5 µm, 3×150 mm, 45 °C.
• Detekce UV při 290 nm; PDA 200–430 nm.
• MS: ESI+ sodium adduct, m/z 467 (ACQUITY SQ Detector, 30 V, 3 kV kapilára, 300 °C).
• Průtok: 1,5 mL/min; tlak ABPR 2000 psi; injekční objem 5 µL; vzorek 250 ppm.

Hlavní výsledky a diskuse

• Oddělení beta-isomeru (RT 6,5 min), neznámé izomerní nečistoty (7,1 min) a alfa-isomeru (8,2 min) s USP rozlišením 5,10; 2,47; 6,01.
• Orthogonální potvrzení vrcholků pomocí MS (základní vrchol m/z 467 pro [M+Na]⁺).
• Reprodukovatelnost: %RSD plocha a retenční časy <1,5 % při trojnásobných injekcích.
• Srovnání s reverzní fází: UPC₂ zkrátilo analýzu z 65 na 11 minut a výrazně snížilo spotřebu organických rozpouštědel.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda UPC₂ nabízí:

• Rychlé monitorování purity a izomerních nečistot API.
• Nižší provozní náklady díky menší spotřebě rozpouštědel.
• Škálovatelnost do přípravné fáze pro izolaci a charakterizaci izomerů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Pokračující rozvoj SFC se zaměřuje na:

• Rozšíření chiroptických separací pro stereoisomery léků a metabolitů.
• Integraci s vysokorychlostní hmotnostní spektrometrií pro online identifikaci neznámých nečistot.
• Zvýšení „zelenosti“ analýz díky modulům recyklace CO₂ a minimalizaci organických modifierů.

Závěr

ACQUITY UPC₂ prokázal rychlou, vysoce selektivní a reprodukovatelnou separaci canagliflozinu a jeho isomerů, umožňující efektivní screening metod, škálování do přípravných systémů a úsporu organických rozpouštědel. Tato technologie představuje hodnotný nástroj při vývoji generických antidiabetik a rozvoji „zelené“ chromatografie.

Reference

1. Ahuja S, Alsante K. Handbook of Isolation and Characterization of Impurities in Pharmaceutical Compounds. Elsevier, 2003.
2. De Klerck K et al. J. Pharm. Biomed. Anal. 2012; Supercritical Fluid Chromatography for Enantioseparation.
3. Kuriyama C et al. J Pharmacol Exp Ther. 2014;351(2):423–31.
4. Shawaqfeh MS et al. Adv Pharmacoepidemiol Drug Saf. 2015;4:196.
5. Tarafder A et al. J. Chrom. A. 2012;1258:136–151.
6. Runco J. Demonstrating Chiral Scale-Up Using ACQUITY UPC2. Waters Application Note 2015.