Improvement of pharmaceutical impurity analysis by reducing the effects of stray light and room temperature fluctuations on PDA detector

Význam tématu

Analýza nečistot ve farmaceutických preparátech je klíčová pro zajištění kvality, bezpečnosti a účinnosti léčiv. Zlepšení citlivosti a lineárního rozsahu detekce stopových složek zároveň s eliminací vlivu parazitního světla a kolísání laboratorní teploty napomáhá spolehlivému kvantitativnímu stanovení hlavní účinné látky i stopových kontaminantů.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo ověřit výkon nového fotodiodeového pole (PDA) SPD-M40 od Shimadzu s výrazně sníženou úrovní parazitního světla a vylepšenou stabilitou při změnách okolní teploty. Studie zahrnovala:

• Porovnání úrovně stray light proti předchozím modelům PDA
• Hodnocení vlivu kolísání teploty (±5 °C) na stabilitu základny chromatogramu
• Test lineárního rozsahu a reprodukovatelnosti při analýze ketoprofenu jako modelové látky

Použitá metodika a instrumentace

Pro stanovení výkonu detektoru a celkové metodiky byla použita vysokotlaká kapalinová chromatografie NexeraTM spojená s PDA detektorem SPD-M40. Klíčové parametry:

• Kolona: Shim-pack Velox™ C18, 100×3,0 mm, 2,7 μm; teplota 40 °C
• Mobilní fáze: (A) 10 mM fosfátový pufr (pH 2,6), (B) acetonitril; gradientní program 30–60 % B (0–4 min), 60–90 % B (4–6 min), 90 % B (6–8 min), 30 % B (8–10 min)
• Průtok: 1,0 mL/min, objem injekce 2 µL
• Detekce: PDA při 256 nm
• Teplotní kontrola detektoru: tříčlenný systém (Advanced TC-Optics) udržuje teplotu buňky, lampy a spektrometru

Hlavní výsledky a diskuse

Nový PDA detektor významně snížil parazitní světlo na třetinu oproti předchozí generaci, což umožnilo udržet lineárnost až do 2,5 AU. Při kolísání okolní teploty o 5 °C zůstal chromatografický základní signál stabilní (RSD < 1 % pro největší nečistotu), zatímco u běžného nekontrolovaného PDA detektoru RSD dosahovalo až 1,9 %. Kalibrační křivka ketoprofenu vykázala výbornou lineárnost (R2 ≥ 0,999) v širokém rozsahu 0,5–800 mg/L a vysokou reprodukovatelnost šesti opakovaných analýz standardu 700 mg/L (RSD < 1 % u hlavního píku i u stopových nečistot).

Přínosy a praktické využití metody

Integrace SPD-M40 přináší:

• Rozšířený dynamický rozsah pro simultánní stanovení vysokých koncentrací API i stopových nečistot
• Stabilní základní signál při kolísání laboratorní teploty, což zvyšuje přesnost a opakovatelnost kvantifikace
• Možnost aplikace v rutinní kontrole kvality, výzkumu i vývoji farmaceutických produktů

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj by se mohl zaměřit na kombinaci s vysoce výkonnou kapalinovou chromatografií (UHPLC) a hyfenaci detekcí s hmotnostní spektrometrií pro komplexní profilování nečistot. Inteligentní softwarové nástroje a dálková teplotní diagnostika dále zefektivní validaci a rutinní provoz.

Závěr

Přechod na moderní PDA detektor SPD-M40 výrazně minimalizuje vliv parazitního světla a teplotních výkyvů, což vede k rozšířenému dynamickému rozsahu, stabilní základně a vysoké přesnosti i reproducibilitě analýz farmaceutických nečistot.

Reference

• Uchikata T., Akita S., Terada H., Watanabe M., Matsumoto K. Improvement of pharmaceutical impurity analysis by reducing the effects of stray light and room temperature fluctuations on PDA detector. Shimadzu Corporation, Kyoto, Japan.