Fast Analysis of Chiral and Structurally Related Isomers Using Supercritical Fluid Chromatography Mass Spectrometry

Význam tématu

Superkritická fluidní chromatografie spojená s hmotnostní spektrometrií představuje rychlou a efektivní metodu separace chirálních a strukturně příbuzných izomerů. Díky nízké spotřebě organického činidla, vysoké průtokové rychlosti a unikátní selektivitě v porovnání s klasickým LC/MS lze významně zkrátit dobu analýzy a snížit náklady v oblasti farmaceutického vývoje a QA/QC prostředí.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie je demonstrovat výkon Agilent 1260 Infinity Analytical SFC systému spojeného s Agilent 6130B Single Quadrupole MS pro rychlou separaci a kvantifikaci chirálních a strukturně příbuzných izomerů. Hodnocena byla separační účinnost, rychlost analýzy, reprodukovatelnost a vliv složení modifikátoru na chromatografii a MS signál.

Použitá metodika a instrumentace

• Agilent 1260 Infinity Analytical SFC systém s moduly ovládání, pumpy, degasseru, autosampleru a termostatované dvoukolonové hlavy spojený s Agilent 6130B Single Quadrupole MS s ESI zdrojem v pozitivním módu.
• Chirální kolona Lux Cellulose-1 a neselektivní siliková kolona ZORBAX Rx-SIL při 40 °C, tlak 140 bar, předehřev BPR 60 °C.
• Mobilní fáze A: superkritický CO2; B: methanol s 20 mM formiátem amonným (B1) nebo methanol s 0,1 % kyselinou mravenčí (B2); průtok 1–4,5 mL/min, v případě ephedrinu gradient 5–40 % B.
• MS parametry: capilární napětí 3000 V, sušicí plyn 12 L/min při 350 °C, tlak mlžení 50 psi, SIM a plný scan podle analyzovaného vzorku.

Hlavní výsledky a diskuse

Isokratické separace tří párů chirálních a strukturních izomerů proběhly pod 3,5 minuty s vynikající rozlišovací schopností na obou kolonách. Vliv modifikátorů ukázal, že formiát amonný zvyšuje signál MS a často i selektivitu, zatímco kyselina mravenčí snižovala separační účinnost u některých analytů. Reprodukovatelnost byla výborná s RSD retencí pod 0,1 % a RSD plošných integrálů pod 5 %. Limit kvantifikace pro atenololovou nečistotu F dosáhl 1 ng/mL s lineárním rozsahem 1–250 ng/mL a koeficientem lineární regrese R2 kolem 0,999.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí vysokou rychlost a rozlišovací schopnost pro chirální screening, nízkou spotřebu organických rozpouštědel, snížené provozní náklady díky použití běžného CO2 a spolehlivou kvantifikaci stopových nečistot v oblasti farmaceutické kontroly kvality.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj očekáváme v podobě širšího nasazení SFC/MS pro vysokotlaké a vysokoprůtokové aplikace v drug discovery, vývoji nových stacionárních fází, automatizované optimalizaci metod s využitím strojového učení a integraci s vysoce rozlišovacími hmotnostními spektrometry.

Závěr

Agilent 1260 Infinity SFC spojený s 6130B SQ MS poskytuje robustní, rychlou a citlivou platformu pro analýzu chirálních a strukturně příbuzných izomerů. Klíčová je optimalizace modifikátoru pro dosažení nejlepších analytických parametrů a spolehlivá reprodukovatelnost výsledků.

Reference

1. M Dunkel et al The Agilent 1260 Infinity SFC/MS Solution Agilent Technologies Publication 5990-7972EN 2011
2. T Zhang D Nguyen P Franco M Vollmer Enantiomer Separation of Acidic Compounds Agilent Technologies Publication 5990-9594EN 2012