Reductions in Cost and Time by Modernizing a USP Monograph Method from HPLC to UHPLC and UPLC Instrumentation and Columns

Význam tématu

Modernizace monografických metod USP přechodem z HPLC na UHPLC a UPLC přináší výrazné zkrácení doby analýzy a snížení spotřeby mobilní fáze, což je klíčové pro efektivitu laboratorních procesů a udržitelnost.

Cíle a přehled studie

Studie demonstruje transformaci standardní USP metody pro stanovení naproxen natrium v tabletách z HPLC na technologie UHPLC a UPLC. Cílem bylo kvantifikovat snížení doby analýzy i spotřeby mobilní fáze a ověřit dlouhodobou výkonnost UPLC kolony při 10000 injekcích.

Použitá instrumentace

• Waters Alliance HPLC s detektorem 2489 UV/Vis
• Waters ACQUITY Arc UHPLC s 2998 PDA detektorem
• Waters ACQUITY UPLC H-Class s PDA detektorem
• Empower 3 chromatografický software
• Kolony: XBridge BEH C8 (5 µm, 4,6×150 mm), XBridge BEH C8 XP (2,5 µm, 3×75 mm), CORTECS UPLC C8 (1,6 µm, 2,1×50 mm)

Použitá metodika

Pět tablet naproxen natrium (220 mg) bylo rozemleto a extrahováno v 1 l mobilní fáze (85 % voda, 15 % acetonitril), filtrováno 0,2 µm a naředěno na 0,11 mg/mL. Standard byl připraven obdobně. Mobilní fáze: acetonitril:voda:octová kyselina (45:54:1, v/v/v). Analýza probíhala při 30 °C na koloně, vzorky při 10 °C. Průtoky: HPLC 1,2 mL/min, UHPLC 1,02 mL/min, UPLC 0,74 mL/min. Objem injekce: HPLC 20 µL, UHPLC 4,3 µL, UPLC 1,4 µL. Detekce UV 254 nm.

Hlavní výsledky a diskuse

UHPLC a UPLC verze metody dosáhly 4× respektive 8× zkrácení doby analýzy oproti HPLC a 4× respektive 13× nižší spotřeby rozpouštědla. Studie životnosti UPLC kolony prokázala stabilní výkon bez ztráty účinnosti a bez významného nárůstu tlaku po 10000 injekcích vzorku obsahujícího excipienty.

Přínosy a praktické využití

Implementace modernizované metody umožňuje významné snížení nákladů na mobilní fázi (až o 10000 USD) a zkrácení laboratorního času (o 48 dní při 10000 analýzách) bez nutnosti plné revalidace metody podle USP <621>.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj může zahrnovat přizpůsobení modernizovaných postupů dalším USP monografiím, integraci stacionárních fází s ultra malými částicemi a rozšíření konceptů zelené analytické chemie či automatizaci metod transferu za pomoci strojového učení.

Závěr

Modernizace USP metodiky naproxen natrium na UHPLC a UPLC prokázala významné úspory času a nákladů při zachování analytické robustnosti. Postup je v souladu s USP <621> a nevyžaduje rozsáhlou revalidaci.

Reference

• 1. Baksam V, Nimmakayala S, Devineni SR, Muchumarri RM, Shandilya S, Kumar P. Isolation and Characterization of Thermal Degradation Impurity in Brimonidine Tartrate by HPLC, LC-MS/MS, and 2D NMR. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis. 2021;205:114297.
• 2. Aliyu AO, Garba S, Balogun LO, Awe FE. Quality Assessment of Some Selected Brands of Amoxicillin Clavulanate from Pharmaceutical Stores in Kaduna Metropolis, Nigeria. Journal of Pharmacy and Biological Sciences. 2021;16:33–40.
• 3. Monisha ST, Ela KN, Islam R, Ether SA, Rahman FI. Quality Attributes Comparison of Selected Brands of Rosuvastatin Calcium Tablets Marketed in the US and Bangladesh. Journal of Pharmaceutical Research International. 2021;33:46–55.
• 4. United States Pharmacopeia. General Chapter <621> Chromatography. Accessed 2021.
• 5. Swann T, Nguyen JM. USP Method Modernization Using Equivalent L/dp and Equivalent N Allowed Changes with CORTECS C8 and CORTECS UPLC C8 Columns. Waters Application Note. 2016;720005666EN.
• 6. Naproxen Sodium Tablets USP monograph. Accessed 2021.
• 7. Berthelette KD, Summers M, Fountain KJ. Improving Resolution using CORTECS UPLC Columns. Waters Application Note. 2013;720004737EN.
• 8. Berthelette KD, Nguyen JM, Turner JE. Improving Peak Capacity while Maintaining Selectivity using CORTECS Columns on an Agilent 1290 LC system. Waters Application Note. 2021;720007250EN.
• 9. Shia JC, Yabu M, Tran KV, Young M. Improved Resolution of Paraquat and Diquat: Drinking Water Analysis Using the CORTECS UHPLC HILIC Column. Waters Application Note. 2013;720004732EN.
• 10. Danaceau JP, Chambers EC, Fountain KJ. Advantages of CORTECS C18 2.7 µm and XBridge BEH Phenyl XP 2.5 µm Columns for the Analysis of a Comprehensive Panel of Pain Management Drugs for Forensic Toxicology. Waters Application Note. 2014;720005185EN.
• 11. Berthelette KD, Fountain KJ, Summers M. Improving Method Robustness for Routine Analysis of Pharmaceutical Formulations. Waters Application Note. 2013;720004807EN.
• 12. Sigma-Aldrich. Acetonitrile Suitable for HPLC, gradient grade ≥99.9%. 2021.
• 13. Sigma-Aldrich. Water Suitable for HPLC. 2021.
• 14. Sigma-Aldrich. Acetic Acid, Glacial HPLC, Meets ACS Specifications. 2021.
• 15. Výpočet ceny mobilní fáze dle složení.