Improving USP Monograph Analysis Time Through Scaling by N on an HPLC System Using CORTECS™ Premier Columns

Význam tématu

Monografické metody USP jsou klíčové pro zajištění kvality a konzistence farmaceutických látek. Tradičně vyžadují dlouhé kolony a větší částice kvůli omezením tlaku starších HPLC systémů. To vede k prodlouženým časům analýzy a vysoké spotřebě rozpouštědel. Modernizace těchto postupů přináší významné úspory času i materiálu, aniž by byla ohrožena validita výsledků.

Cíle a přehled studie / článku

Tento dokument prezentuje aplikaci principu škálování monografických metod podle počtu destiček (N) namísto poměru délky ku velikosti částic (L/dp). Cílem bylo transformovat USP metodu pro stanovení čistoty a nečistot zidovudinu ze standardní kolony 4,6×250 mm, 5 µm, na kratší 4,6×150 mm kolonu se stejnými částicemi CORTECS Premier. Klíčové cíle:

• Snížit dobu analýzy a spotřebu rozpouštědel bez překročení meze tlaku
• Zachovat předepsané hodnoty počtu destiček dle USP <621>
• Ukázat možnosti dalšího zvýšení průtoku

Použitá metodika a instrumentace

Instrumentace:

• Arc HPLC systém s PDA detektorem (UV 265 nm)
• Empower 3 SR5 pro zpracování dat

Kolony:

• CORTECS Premier C18, 4,6×250 mm, 5 µm
• CORTECS Premier C18, 4,6×150 mm, 5 µm
• XBridge BEH C18, 4,6×250 mm, 5 µm (referenční)

Mobilní fáze:

• Fáze A: 2 g/L octanu amonného (pH 6,8)
• Fáze B: acetonitril

Podmínky:

• Teplota vzorku: 10 °C, kolony při ambientní teplotě
• Objem vstřiku: 20 µL
• Proud: 1,5 mL/min (monografický i škálovaný), 2,25 mL/min (vysokoprůchodové)
• Gradienty adaptované pomocí nástroje Waters Column Calculator

Hlavní výsledky a diskuse

Testy na referenční XBridge BEH C18 kolóně (4,6×250 mm) potvrdily požadované počty destiček (~80 000) a splnění kritérií USP pro system suitability. Doba analýzy byla 45 minut na injekci, což vedlo k ~12 hodinám pro všechny nutné stadia validace.

Při použití CORTECS Premiere 4,6×150 mm kolony a průtoku 1,5 mL/min se doba analýzy zkrátila na 27 minut (pokles o 40 %) a spotřeba rozpouštědel klesla z 1,08 L na 648 mL (úspora 40 %). Počet destiček zůstal v rámci hranic stanovených USP (<621>).

Zvýšení průtoku na 2,25 mL/min dále snížilo čas na 19 minut na injekci (pokles o 60 %), přestože toto překračuje limity USP pro změny průtoku. Počet destiček však zůstal v akceptovatelném rozsahu díky nízkému průtovému tlaku solitérních částic CORTECS.

Data ukazují, že škálování podle N umožňuje významné zrychlení a úsporu rozpouštědel bez nutnosti přechodu na UPLC.

Přínosy a praktické využití metody

Implementace škálování podle počtu destiček přináší:

• Rychlejší validaci monografických metod (úspora hodin laboratorního času)
• Snížení nákladů na rozpouštědla a likvidaci odpadů
• Zachování stávajících HPLC přístrojů bez investice do UPLC
• Vysokou flexibilitu volby kolony bez kompromisů na kvalitě separace

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozšíření solid-core technologií v analytické praxi díky jejich stabilnímu výkonu při vyšších průtocích. Integrace pokročilých kalkulačních nástrojů pro optimalizaci gradientů a průtoku usnadní škálování monografií i v jiných terapiích. V dlouhodobém horizontu se uplatní adaptivní validace metod s dynamickým vyhodnocováním počtu destiček v reálném čase.

Závěr

Škálování podle počtu destiček poskytuje efektivní cestu k modernizaci USP monografií bez nutnosti investic do nového LC hardwaru. Příklad zidovudinu ukázal výrazné zkrácení doby analýzy (až o 60 %) a úsporu rozpouštědel (40 %) při zachování validních kritérií kvality separace.

Reference

1. USP General Chapter <621>, United States Pharmacopeia, 2021.
2. Dubbelman A. C. a kol., JCA (2014) 122–133.
3. Gritt F. a kol., JSS (2014) 3418–3425.
4. Ludvigsson J. W. a kol., JSS (2016) 4520–4532.
5. Proposed Changes Monograph Zidovudine (2024).
6. Berthelette K. a kol., Waters Application Note 720007887 (2023).