Streamlining Impurity Analysis in Atorvastatin with the ACQUITY™ QDa™ II Mass Detector for Enhanced Detection and Quantification

Význam tématu

Atorvastatin je klíčový hypolipidemický lék, jehož čistota přímo ovlivňuje bezpečnost a účinnost léčby hypercholesterolémie.
Regulační směrnice ICH-Q3 vyžadují u denních dávek pod 2 g limity pro jednotlivé nečistoty do 0,15 %.
Tradiční HPLC-UV metody často nezachytí nízkokoncentrované ani ko-elutující nečistoty, což vystavuje pacienty potenciálnímu riziku.

Cíle a přehled studie / článku

Hlavním cílem bylo ověřit přínos ACQUITY QDa II Mass Detectoru jako doplňku UV-detekce při rutinní analýze nečistot v API atorvastatinu.
Studie hodnotí schopnost detekovat a kvantifikovat vybrané nečistoty na úrovni ≤ 0,15 % podle ICH-Q3.
Důraz je kladen na in-source fragmentaci pro získání strukturních informací a na uživatelskou přívětivost Empower CDS v čistě regulovaném prostředí.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky atorvastatin calcia a referenční nečistoty (A, C, I) byly rozpuštěny v methanolu a ředěny H2O:MeCN (40:60).
Chromatografické podmínky:

• LC: ACQUITY UPLC H-Class s FTN-R Sample Manager
• Detekce MS: ACQUITY QDa II Mass Detector, ESI+; capilární 1,1 kV; izatace 120 °C; desolvatace 600 °C
• Detekce UV: PDA detector
• Kolona: ACQUITY UPLC CSH Phenyl-Hexyl 1,7 µm, 2,1×100 mm při 30 °C
• Fáze A: 10 mM NH4OAc v H2O; fáze B: MeCN s 0,1 % HCOOH; gradient, průtok 0,4 mL/min, doba běhu 27,5 min
• Objem injekce: 2 µL; teplota vzorku 10 °C

Hlavní výsledky a diskuse

Optimalizace mobilní fáze s NH4OAc a HCOOH zlepšila tvar píku, odstranila THF a zkrátila metodu o 60 min a spotřebu rozpouštědla o > 90 %.
Linearity pro API i nečistoty A, C, I v rozmezí 0,01–5,0 µg/mL s R2>0,998, LOD~20 pg on-column, % reziduí < 16 %.
Kvantifikace na 0,12 % prahu (75 µg/mL API) prokázala opakovatelnost s RSD < 9 % (nečistota A 13,4 %).
Použití divert ventilu umožnilo vynechat eluci API a zlepšit poměr signál/šum pro nečistoty A a C.
Pseudo-MS/MS díky zvýšenému napětí na kuželce (35–50 V) odhalilo charakteristické fragmenty neznámých nečistot (např. Atorvastatin Methyl Ester, impurita H).
Analýza vzorku po 15 dnech ukázala nárůst ko-elutující fotolytické degradační nečistoty m/z 557, což bez MS vedlo k nadhodnocení A z 0,10 % na 0,16 % v UV.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda přináší výrazné zrychlení analýzy, úsporu rozpouštědel a nižší provozní náklady.
MS detekce umožňuje jednoduchou konfirmační anotaci molekulové hmotnosti a odhalení ko-elucí.
In-source fragmentace usnadňuje strukturu impurit bez nutnosti drahého tandemového MS.
Empower CDS zajišťuje plnou sledovatelnost, automatizaci reportingu a rychlé rozhodování ve farmaceutické výrobě.

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozšíření MS-detektorů do rutinní QA/QC pro více API.
Integrace automatizované in-source fragmentace s AI-podporou pro identifikaci neznámých sloučenin.
Vývoj miniaturizovaných UPLC-MS systémů pro vysokopropustné screeningy.
Využití cloudových platforem pro sdílené analytické databáze fragmentačních vzorů.

Závěr

Implementace ACQUITY QDa II jako komplementární MS detektoru k UV workflows výrazně zlepšuje citlivost, selektivitu a spolehlivost analýzy nečistot v atorvastatinu.
Metoda splňuje nároky regulací, zkracuje čas analýzy a poskytuje dodatečné strukturní informace bez potřeby složitých tandemových MS.

Reference

1. Vukkum P. et al. Stress Degradation Behavior of Atorvastatin Calcium and Development of a Suitable Stability-Indicating LC Method. Sci Pharm. 2013;81(1):93–114.
2. ICH Q3A(R2) Impurities in EW drug substances. ICH, Oct 2006.
3. European Pharmacopoeia 11th Edition. EDQM, 2022.
4. Shulyak N. et al. Development of a Novel, Fast, Simple HPLC Method for Determination of Atorvastatin and Its Impurities. Scientia Pharmaceutica. 2021;89(2):16.
5. Piponski M. et al. Concepts in Development of Fast, Simple, Stability Indicating HPLC Method for Analysis of Atorvastatin Related Compounds. J Anal Pharm Res. 2018;7(4):450–457.
6. Stach J. et al. Synthesis of Some Impurities and/or Degradation Products of Atorvastatin. Coll Czechoslov Chem Commun. 2008;73(2):229–246.
7. Mornar A., Damić M., Nigović B. Separation, Characterization, and Quantification of Atorvastatin and Related Impurities by LC-ESI-MS. Anal Lett. 2010;43(18):2859–2871.