Improved Orbitrap Tribrid MS for Pharmaceutical Impurity Identification

Význam tématu

Profilování nežádoucích stopných látek v léčivých přípravcích je klíčové pro zajištění kvality a bezpečnosti farmaceutických produktů. Přítomnost excipientů a dalších složek formulace často komplikuje detekci stopových nečistot. Hybridní Orbitrap Tribrid hmotnostní spektrometry s vysokým rozlišením a schopností MSn nabízejí citlivé a selektivní nástroje pro strukturální analýzu malých molekul.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo ověřit výkonnost inteligentního režimu AcquireX na Orbitrap ID-X MS při identifikaci stopových nečistot v produktu Tipranavir pro HIV-1 terapii. Studie kombinovala automatizované vyloučení pozadí s vysoce kvalitními HRAM MS2 a MS3 daty, aby se zvýšila rychlost a jistota při určování struktur degradantů.

Použitá metodika

Vstupní vzorek: kapsle s Tipranavirem, zředěné v EtOH / IPA a dále v H2O / IPA. Simulované placebo připravené dle USP s excipienty ve stechiometrických poměrech.

Chromatografie:

• UHPLC Vanquish Flex, Hypersil C18 100×2,1 mm, 1,9 µm, 45 °C
• Gradient 5–100 % acetonitrilu s 0,1 % kyseliny mravenčí, průtok 400 µl/min

Spektrometrie:

• Orbitrap ID-X Tribrid MS, ESI v pozitivním módu
• Rozlišení full-scan 120 000 FWHM; MSn 30 000 FWHM
• Režim data-dependent acquisition s AcquireX algoritmem (automatické generování vylučovacího seznamu pozadí)
• Dissociační techniky stepped HCD (20, 40, 60 %) a CID

Datové zpracování:

• Compound Discoverer 3.0 pro vyhledávání a sladění spekter
• Mass Frontier 8.0 pro detailní analýzu fragmentačních mechanismů

Použitá instrumentace

• Thermo Vanquish Flex UHPLC: Binary Pump, Autosampler, Column Compartment, Diode Array Detector
• Thermo Scientific Orbitrap ID-X Tribrid Mass Spectrometer
• Software AcquireX v Xcalibur, Compound Discoverer 3.0, Mass Frontier 8.0

Hlavní výsledky a diskuse

Pomocí AcquireX bylo možné automaticky odfiltrovat převládající signály pozadí z excipientů a selektivně spouštět MSn analýzu na stopových nečistotách. V produktu Tipranaviru byly detekovány dvě stopy nečistot (RT 11,68 a 14,06 min) se stejnou přesnou hodnotou m/z. Analýza MS3 fragmentace ukázala, že pouze jedna z navržených struktur generuje charakteristický fragment m/z 583,1873, což potvrdilo jednoznačnou identifikaci nečistoty.

Přínosy a praktické využití metody

• Automatizace vyloučení pozadí zvyšuje detekovatelnost nízko abundantních látek
• Vyšší rychlost a jistota při strukturálním potvrzení nečistot díky MS3 datům
• Komplementární informace z HCD a CID zlepšují elucidaci neznámých molekul
• Metoda je přenosná na jiné aplikace pro malé molekuly

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozvoj inteligentních algoritmů pro cílenou akvizici dat, integrace umělé inteligence pro interpretaci MSn spekter a rozšíření databází fragmentačních vzorů. Kombinace s ionizačními technikami pro širší škálu analyzovaných látek může dále posílit analytické schopnosti.

Závěr

Studie potvrdila, že Orbitrap ID-X s AcquireX režimem představuje vysoce efektivní přístup pro stopovou analýzu nečistot ve farmaceutických produktech. Automatizované vyloučení pozadí a detailní MSn fragmentace poskytly rychlou a spolehlivou identifikaci nečistot i v komplikovaných matricích.

Reference

• Fenghe Qiu, Kate Comstock, Seema Sharma, Graeme McAlister: Improved Orbitrap Tribrid MS for Pharmaceutical Impurity Identification. Thermo Fisher Scientific Whitepaper, 2018.