Monitoring of Trace Impurities Using the Agilent 1260 Infinity II Prime Online LC System with High Dynamic Range-DAD

Význam tématu

V oblasti farmaceutické výroby malých molekul je klíčové sledovat nejen hlavní reakční substráty a produkty, ale i stopové nečistoty vznikající za reakčních podmínek. Přesná a rychlá detekce těchto složek napomáhá optimalizaci syntézy, zajišťuje kvalitu finálního API a zkracuje dobu vývoje i výrobního cyklu.

Cíle a přehled studie / článku

Hlavním cílem této aplikace je ukázat, jak lze s využitím Agilent 1260 Infinity II Prime Online LC vybaveného řešením High Dynamic Range – Diode Array Detection (HDR-DAD) monitorovat veškeré složky reakční směsi v jediné chromatografické injekci. Studie demonstruje současné stanovení vysoce koncentrovaných sloučenin i nízkokoncentrovaných nečistot v reálném čase.

Použitá metodika a instrumentace

Řešení kombinuje dvě DAD jednotky s buňkami Max-Light o optické dráze 60 mm pro vysokou citlivost a 3,7 mm pro širší lineární rozsah. Systém je doplněn online vzorkovačem se sekvenčním 10× ředěním ve 96jamkové destičce.

• Kolona: Agilent InfinityLab Poroshell 120 EC-C18, 2,1×30 mm, 1,9 μm
• Pumpy: 1260 Infinity II Flexible Pump a Isocratic Pump
• Detektory: dva 1290 Infinity II DAD se 60 mm a 3,7 mm buňkou, HDR-DAD řešení
• Software: OpenLab CDS 2.6 a Online LC Monitoring Software 1.0
• Reakční podmínky: aldolová kondenzace p-anisaldehydu s acetonem při pokojové teplotě, zásobník NaOH

Hlavní výsledky a diskuse

Ukázková aldolová reakce p-anisaldehydu s acetonem vedla k tvorbě hlavního produktu E-anisylidene acetonu a stopového vedlejšího produktu. Individuální signály z dlouhé a krátké buňky odhalily:

• Buňka 60 mm: citlivé stanovení stopového vedlejšího produktu, ale přetížení hlavních složek.
• Buňka 3,7 mm: bez přetížení hlavních složek, ale nižší citlivost pro stopové nečistoty.

Elektronickým spojením a normalizací vznikl HDR-DAD signál s lineárním rozsahem až 6500 mAU, umožňující simultánní kvantifikaci obou typů sloučenin. Online monitoring studentioval časový průběh konverze substrátu na produkt i vznik vedlejšího produktu s časovým rozlišením 3 min.

Přínosy a praktické využití metody

Výhody použití HDR-DAD online LC:

• Jedna injekce pro vysoce koncentrované hlavní složky i stopové nečistoty
• Úspora času a spotřebního materiálu
• Reálné zobrazení trendů konverze v čase
• Možnost detekce i velmi nízkých úrovní vedlejších produktů

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekávané směry dalšího rozvoje:

• Integrace s pokročilou chemometrickou analýzou a strojovým učením pro prediktivní řízení procesu
• Rozšíření metody na široké spektrum reakčních schémat v kontinuálním průmyslovém provozu
• Adaptace na kombinované detekční techniky, včetně MS, pro ještě vyšší selektivitu

Závěr

Aplikace HDR-DAD v online LC systému Agilent 1260 Infinity II Prime umožnila efektivní, jednotné stanovení hlavních sloučenin a stopových nečistot v jediné chromatografické analýze. Díky rozšířenému dynamickému rozsahu byly dosaženy vysoká citlivost i lineární rozsah, což usnadňuje řízení chemických procesů a zkracuje dobu vývoje i výroby.

Reference

1. Impurity Testing of Fixed-Dose Combination Drugs Using the Agilent 1290 Infinity II HDR-DAD Impurity Analyzer Solution, Agilent application note 5991-5743EN, 2015
2. Viviano M. et al. A Scalable Two-Step Continuous Flow Synthesis of Nabumetone and Related 4-Aryl-2-butanones. Org. Process Res. Dev. 2011, 15, 858–870
3. Automated Reaction Monitoring by the Agilent 1260 Infinity II Prime Online LC System, Agilent application note 5994-3980EN, 2021
4. Sensitive Detection of Low-Level By-Products in a Small Molecule Reaction by the Agilent 1260 Infinity II Prime Online LC/MS System, Agilent application note 5994-3981EN, 2021