Performance Evaluation of the Agilent InfinityLab Pro iQ Series

Význam tématu

Rychlá, citlivá a reprodukovatelná analýza malých molekul je v farmaceutickém průmyslu klíčová pro vývoj léčiv, kontrolu kvality a monitorování stopových kontaminantů. Schopnost simultánně separovat a kvantifikovat více běžných léčivních látek v krátkém čase zvyšuje efektivitu laboratorních workflow, snižuje náklady na analýzy a zlepšuje rozhodování v QA/QC i ve fázi medicínského výzkumu.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem aplikované poznámky bylo ověřit výkon Agilent InfinityLab Pro iQ Series (integrovaný RP‑HPLC systém spojený s jednopólovým MS) pro rutinní analýzu osmi malých farmaceutických látek. Studie hodnotí klíčové metriky: citlivost (LOQ), linearitu, reprodukovatelnost a vliv volby ionizačního zdroje (konvenční ESI vs. Agilent Jet Stream, AJS). Analýza byla provedena rychlou reverzní fázovou chromatografií s MS detekcí za účelem simultánní separace a kvantifikace během ~9 minut.

Použitá metodika a instrumentace

Postup a příprava vzorků:

• Standardy (amoxicilin, aspirin, buspirone HCl, captopril, chloramfenikol, erythromycin, ibuprofen, omeprazol) byly nejprve připraveny jako koncentrátní zásobní roztoky 1 mg/mL (methanol; amoxicilin a omeprazol v DMSO pro lepší rozpustnost).
• Směsný zásobní roztok 10 µg/mL v 1:1 voda:methanol; následné ředění v 9:1 voda:methanol pokrylo rozsah 0,02–1000 ng/mL.

Chromatografie:

• Kolona: Agilent ZORBAX Eclipse Plus C18 RRHD, 2.1 × 100 mm, 1.8 µm.
• Mobilní fáze: testovány tři přísady – 5 mM ammonium formát + 0,1 % kys. mravenčí; 0,1 % kys. mravenčí; 0,5 mM ammonium fluorid (v H2O a methanolu). Optimální aditivum se lišilo podle analyzátu (např. captopril: 5 mM formát + 0,1 % FA; erythromycin: 0,1 % FA; většina ostatních: 0,5 mM NH4F).
• Gradient: rychlý program umožňující separaci za přibližně 9 minut; průtok 0,6 mL/min; teplota kolony 40 °C; objem injekce 10 µL; detekce UV při 254 nm doplněná MS detekcí.

Hmotnostní spektrometrie a režimy měření:

• MS: Agilent InfinityLab Pro iQ Plus (G6170A) – jednopólový kvadrupól s možností ESI i Agilent Jet Stream (AJS).
• Nastavení: skenovací rozsah m/z 100–800; SIM režim použit pro cílovou kvantifikaci (specifické m/z pro každý analyzát); běžné parametry: kapilární napětí ~4 500 V, sušící plyn a teploty optimalizované pro stabilní ionizaci, nebulizační tlak ~45 psi.
• Dva analyty (captopril, erythromycin) nejsou UV-aktivní a byly detekovány pouze MS signálem.

Použitá instrumentace

• Agilent 1290 Infinity II LC systém (pumpa G7120A, autosampler a integrovaná kolonnová komora G7129B, DAD G7117B).
• Agilent InfinityLab Pro iQ Plus (G6170A) s ESI a Agilent Jet Stream zdroji.
• Kolona: Agilent ZORBAX RRHD Eclipse Plus C18, 2.1 × 100 mm, 1.8 µm (p/n 959758-902).
• Software: Agilent OpenLab CDS (verze uvedená v laboratorním nastavení).

Hlavní výsledky a diskuse

Separační výkon a citlivost:

• Osm analyzovaných látek bylo současně separováno a kvantifikováno v rámci ~9 minut s vyhovujícími chromatografickými parametry.
• LOQ se pohybovaly od 0,02 ng/mL (buspirone) do 5 ng/mL (captopril); většina LOQ byla v rozsahu 0,1–1 ng/mL. Buspirone vykázal nejnižší LOQ (0,02 ng/mL) a velmi vysoké S/N (~40).

Linearity a kvantifikační rozsahy:

• Pro většinu látek byla zachována lineární závislost v rozsahu 0,02–500 ng/mL nebo 0,02–200 ng/mL s koeficientem determinace R2 > 0,995. Výjimkou byl aspirin, kde byl vhodnější kvadratický model pro pokryté koncentrace; pro lineární chování aspirinu by bylo nutné zúžit testovaný koncentracní rozsah.

Reprodukovatelnost:

• Opakovatelnost (n = 4) byla velmi dobrá; RSD hodnoty obvykle ≤ 3 % (nejvyšší zaznamenaná ~3,2 % pro ibuprofen při 0,5 ng/mL), což potvrzuje stabilitu metody pro rutinní použití.

Vliv ionizačního zdroje:

• Přechod z konvenčního ESI na Agilent Jet Stream přinesl 2–5× zvýšení signálu napříč analyzáty při testovací koncentraci 10 ng/mL, což výrazně zlepšuje citlivost a potenciální LOQ pro detekci stopových hladin.

Přínosy a praktické využití metody

Klíčové přínosy:

• Rychlá a robustní chromatografie umožňuje vysokou propustnost analytických běhů vhodnou pro walk‑up laboratoře a vysoce propustné QA/QC workflow.
• Vysoká citlivost a široký dynamický rozsah (až >4 řády pro buspirone) umožňují použití metody pro stopovou analýzu, validaci či monitorování zbytků.
• Možnost volby ionizačního zdroje (ESI/AJS) umožňuje adaptaci na požadavky citlivosti a matričních efektů bez zásadních změn v HPLC nastavení.

Praktická využití:

• Medicínská chemie — rychlý screening syntetických sérií a kontrola čistoty.
• QA/QC a výrobní kontrola — monitoring kritických látek a stopových kontaminantů.
• Cleaning validation a trace impurity monitoring — nízké LOQ a lepší signál pomocí AJS podporují citlivé aplikace.

Budoucí trendy a možnosti využití

Potenciální směřování a rozšíření použití:

• Integrace vyšší míry automatizace a robotizace vzorkování pro zvýšení propustnosti a snížení variability přípravy vzorků.
• Rozšíření metod o HRMS techniky tam, kde je potřeba přesná identifikace neznámých nečistot nebo izobarické rozlišení.
• Další optimalizace ionizačních zdrojů a metodiky pro specifické matice (biologické, potravinářské, environmentální) a snížení matričních efektů.
• Využití pokročilých algoritmů a strojového učení pro automatizované zpracování dat, detekci anomálií a prediktivní údržbu systému.

Závěr

Agilent InfinityLab Pro iQ Series v kombinaci s jednopólovým MS prokázala ve studii vyváženou kombinaci rychlosti, citlivosti a reprodukovatelnosti při simultánní analýze osmi farmaceutických sloučenin. Zvlášť pozoruhodné jsou velmi nízké LOQ (až 0,02 ng/mL u buspironu), široké lineární rozsahy pro většinu analytů a stabilní RSD ≤ 3 %. Použití AJS zdroje výrazně zvyšuje signál a rozšiřuje aplikační možnosti pro detekci stopových hladin. Tyto výsledky potvrzují vhodnost systému pro walk‑up laboratoře, medicínskou chemii a QA/QC aplikace v průmyslovém prostředí.

Reference

• L. Guricza, P. Batoon, Performance Evaluation of the Agilent InfinityLab Pro iQ Series: Assessment of key performance metrics in the simultaneous separation of eight drug substances, Agilent Technologies Application Note, 2026, dokument 5994-9200EN.