Using a Systematic Screening Protocol and MaxPeak™ HPS Technology to Develop a UHPLC Method for the Analysis of Deferoxamine and its Forced Degradation Products

Význam tématu

Robustní a rychlá UHPLC metoda pro analýzu deferoxaminu a jeho nuceně degradovaných produktů je klíčová pro zajištění kvality léčiv a spolehlivé monitorování stability v průmyslových i výzkumných laboratořích.

Cíle a přehled studie

Cílem bylo během dvou dnů vyvinout robustní chromatografickou metodu pro separaci deferoxaminu mesylátu a šesti degradantů po kyselé a zásadité hydrolytickém zatížení. Studie využila systematický screeningový protokol a technologii MaxPeak HPS pro minimalizaci analyzátorových artefaktů.

Použitá metodika a instrumentace

Systematický screeningový protokol:

• Fáze 1: pH scouting (0,1 % formiát v H₂O vs 200 mM NH₄OH)
• Fáze 2: screening čtyř stacionárních fází (XBridge Premier BEH C18, XSelect Premier CSH Phenyl-Hexyl, XSelect Premier HSS PFP, Atlantis Premier BEH C18 AX) s acetonitrilem a methanolem jako silným rozpouštědlem

MaxPeak HPS povrchová úprava potlačila adsorpci kovových interakcí. Instrumentace:

• ACQUITY Premier Quaternary Solvent Manager s QDa hmotnostním detektorem
• Empower 3 Feature Release 4
• Kolony 2,1×50 mm, 2,5 μm částic s MaxPeak HPS hardwarem

Hlavní výsledky a diskuse

Optimální separaci osmi složek (včetně deferoxaminu a mesylátu) poskytla kolona XSelect Premier HSS PFP s gradientem methanolu a 0,1 % kyseliny mravenčí. USP rozlišení všech kritických párů > 1,5 a asymetrie špiček 0,8–1,2. Celková doba běhu 7,37 min. Protokol snížil počet potřebných injekcí na 10 oproti 16 u full factorial přístupu.

Přínosy a praktické využití metody

• Kompletní vývoj metody během dvou dnů
• Minimalizace subjektivních rozhodnutí analytika
• Jednotný postup a snadná dokumentace v rámci laboratoře
• Vhodné pro QC, stabilitní studie a nucenou degradaci

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace AQbD softwarových nástrojů pro prediktivní modelování
• Automatizace a strojové učení pro optimalizaci screeningových protokolů
• Rozšíření přístupu na další API a biologické makromolekuly
• Další vývoj hardware s pokročilými povrchovými úpravami

Závěr

Systematický screeningový protokol ve spojení s technologií MaxPeak HPS umožnil rychlý a reprodukovatelný vývoj robustní UHPLC metody pro deferoxamin a jeho degradanty. Metoda splňuje přísná kritéria kvality a je připravena pro rutinní i výzkumné aplikace.

Reference

1. Boissel C, Walter TH, Shiner SJ. ACQUITY Premier Solution Improves the UPLC-MS Analysis of Deferoxamine – an Iron Chelating Drug. Waters Application Note 720007239.
2. Maziarz M, McCarthy S, Wrona M. Improving Effectiveness in Method Development by Using a Systematic Screening Protocol. Waters Application Note 720005026.
3. Berthelette KD, Nguyen JM, Turner J. Method Development of Ten Antibiotic Compounds Using a Systematic Screening Protocol on an ACQUITY ARC. Waters Application Note 720007352.
4. Wyndham KD, Walter TH, Iraneta PC et al. A Review of Waters Hybrid Particle Technology: BEH in Liquid Chromatography. Waters White Paper 720001159.
5. Iraneta PC, Wyndham KD, McCabe DR, Walter TH. Charged Surface Hybrid (CSH) Technology and Its Use in Liquid Chromatography. Waters White Paper 720003929.
6. Smith K, Rainville P. Improved Analytical Sensitivity and Chromatographic Peak Shape for TCA Cycle Analytes Using the ACQUITY Premier System. Waters Application Note 720007107.
7. Kadlecova Z, Kalikova K, Folprechtova D, Tesarova E, Gilar M. Method for evaluation of ionic interactions in liquid chromatography. J. Chromatogr. A 1625 (2020):461301.
8. Walter TH et al. Characterization of a Mixed-Mode Reversed-Phase/Weak Anion-Exchange Stationary Phase Based on BEH Particles. J. Sep. Sci. 44 (2021):1005–1014.
9. Delano M et al. Using Hybrid Organic-Inorganic Surface Technology to Mitigate Analyte Interactions with Metal Surfaces in UHPLC. Anal. Chem. 93 (2021):5773–5781.
10. Walter TH et al. Modifying Metal Surfaces in HPLC Systems and Columns to Prevent Analyte Adsorption. LCGC Supplement (2022):28–34.