Targeted and Non-Targeted Identification and Characterization of the Forced Degradation Products of Glipizide Using the ACQUITY RDa Detector and UNIFI Software Workflows

Význam tématu

Studie nucené degradace je klíčovým krokem při vývoji farmaceutických látek, neboť odhaluje stabilitu molekul za extrémních podmínek a identifikuje potenciálně toxické degradanty. V souladu s ICH směrnicemi poskytuje hlubší porozumění degradaci léku, napomáhá volbě vhodného obalu, skladovacích podmínek a určení trvanlivosti.

Cíle a přehled studie

Cílem aplikace bylo demonstrovat rutinní získávání vysoce přesných dat (HRMS) při analýze nucené degradace glipizidu. Studie byla rozdělena do dvou částí: cílené vyhledávání známých degradantů podle literatury a necílenou identifikaci potenciálních nových produktů degradace.

Použitá metodika

Vzorek glipizidu (1 mg/mL v metanol:voda 80:20) byl stresován kyselým, zásaditým a oxidačním prostředím při 80 °C v časových bodech 0–240 min. Po ochlazení se vzorky naředily a injektovaly do UPLC systému.
Pro získání fragmentačních dat byla použita funkce Full Scan with Fragmentation, která současně sbírá nízko- a vysokoenergetické spektra.

Použitá instrumentace

• Chromatografie: ACQUITY UPLC I-Class PLUS Binary System
• Detekce UV: ACQUITY PDA (254 nm)
• MS: ACQUITY RDa Detector (benchtop TOF), pozitivní ionizace, rozsah m/z 50–2000, kapilární napětí 1,5 kV, kuželové napětí 30 V
• Software: UNIFI 1.9.13.9, waters_connect platforma

Hlavní výsledky a diskuse

V cíleném režimu UNIFI automaticky identifikovalo známé nečistoty II a III vznikající v kyselém a oxidačním prostředí a nečistotu V při zásaditém stresu. Navíc byl detekován nově popsaný oxidovaný produkt m/z 478,1746 (M+O₂)+. Trendové křivky prokázaly časový průběh poklesu glipizidu a vzestupu degradantů.
V necílené fázi bylo potvrzeno, že oxidovaný produkt sdílí se strukturou API šest fragmentačních iontů, což potvrdilo jeho příbuznost s mateřskou strukturou.

Přínosy a praktické využití metody

• Rutinní přístup k přesným hmotnostním datům pro uživatele s různou úrovní MS zkušeností
• Automatická identifikace a vizualizace degradantů a fragmentů bez manuální interpretace
• Podpora profilování cest degradace včetně kvantitativního sledování v čase
• Plná kompatibilita s požadavky 21 CFR Part 11 pro farmaceutickou dokumentaci

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření aplikace automatizovaných workflow na další farmaceutické látky a integrace umělé inteligence pro predikci výsledných degradantů. Dále je perspektivní implementace on-line monitorování stability během výroby a logistického řetězce.

Závěr

ACQUITY RDa Detector spojený s UPLC a UNIFI platformou poskytuje komplexní a uživatelsky přívětivou cestu ke kvalitní charakterizaci nucené degradace. Automatizované workflow umožňuje rychlou a spolehlivou identifikaci známých i neznámých degradantů bez nutnosti vysoké odbornosti v MS.

Reference

1. Bansal G. et al. LC and LC-MS Study on Establishment of Degradation Pathway of Glipizide. J. Chromatogr. Sci. 46:510–517, 2008.
2. ICH Q1A (R2): Stability Testing of New Drug Substances and Products, 2003.
3. FDA Guidance for Industry, INDs for Phase II and III Studies — Chemistry, Manufacturing, and Controls Information, 2003.
4. Blessy M. et al. Development of Forced Degradation and Stability Indicating Studies of Drugs — A Review. J. Pharm. Anal. 4(3):159–165, 2014.