Pharmaceuticals - Technologies for Enhanced LC and SFC Workflow

Význam tématu

Vzhledem ke zpřísňování regulačních požadavků (ICH Q3B, FDA 21 CFR Part 11, EU GMP Annex 11) roste význam zabezpečené a transparentní analytické datové integrity v léčivech. Různé chromatografické i nechromatografické techniky (LC, SFC, MS, PDA detekce, SFE) vytvářejí velké objemy dat a jejich spolehlivá správa, automatizace a elektronické zajištění jsou klíčové pro vývoj, validaci a kontrolu farmaceutických přípravků.

Cíle a přehled studie / článku

Brožura a technické reporty Shimadzu představují řešení pro optimalizaci workflows v analytické chemii léků. Obsahem je osm konkrétních oblastí:

• Vývoj a přenos LC metod (solution 1–2)
• Prezentace SFE/SFC integrace a předúpravy (solution 3, 7)
• Detekce, konfirmace a identifikace nečistot (solution 4–5)
• Analýza chirality a stereoisomerů (solution 5–6)
• Rychlé chromatografické sekoncoví automatizované zpracování (solution 8)
• Správa dat a integrita dat (Data Integrity)
• Řízení pracovních postupů s LIMS
• Spotřební materiál: kolony a příslušenství

Použitá metodika a instrumentace

Shimadzu nabízí modulární platformu Nexera (UHPLC/HPLC), Nexera X2, i-Series, SFC (Nexera UC), SFE moduly, LIMS rozhraní a software LabSolutions CS/DB/CS. Vše obsahuje funkce pro:

• Automatizované skautování metod (LC a SFC), optimalizaci gradientů (ACTO, Method Scouting Solution)
• Integrované řízení QC sítí a datově integrační rozhraní pro LIMS
• Rychlé dva dimenzionální LC/MS
• Automatické čištění a prediluci vzorků (SFE, autosampler prep workflows)
• Pokročilé algoritmy zpracování dat (i-PeakFinder, i-PDeA, i-DReC)

Hlavní výsledky a diskuse

• LC metodika: automatický scouting až 192 podmínek, přenos LC/HPLC ↔ UHPLC s korekcí zpoždění (ACTO) a dual-flow systém Nexera-iMT
• Impurity: PDA dekonvoluce (i-PDeA) pro skryté/neodstupněné špičky; SFE-SFC pro cílenou purifikaci a vícerozměrnou LC/MS identifikaci nečistot
• Chiralita: tělesně navázané polysacharidové kolony iChiral-6 s plnou automatizací skautování podmínek
• Rychlost: Ultra rychlé SFC kromatografy s vysokou průtočností, snížení spotřeby organiky o >90 %
• Zpracování dat: i-PeakFinder pro standardizované dechylení špiček, i-DReC pro rozšíření lineární dynamické oblasti PDA detekce
• Data Integrity: centrální LIMS-řízený databázový systém LabSolutions CS s reporting-setem, audit trail, elektronické podpisy a paperless workflow

Přínosy a praktické využití metody

• Významné úspory času při výzkumu a vývoji LC/SFC metod a chirality screening
• Rychlá a spolehlivá detekce/purifikace nečistot a stereoisomerů
• Snížení spotřeby mobilních fází a hepatální zátěže výpary
• Automatizace předúpravy vzorků a on-line SFE/SFC pro high-throughput
• Integrovaná správa dat, audit trail, elektronické podpisy vyhovující GMP/GLP/21 CFR 11

Budoucí trendy a možnosti využití

• Další rozvoj AI-podporovaných pokročilých algoritmů pro predikci chromatografie a kvality dat
• Kompletní digitalizace a robotizace laboratoří s rozšířením IoT a cloudových řešení
• Spojování LC-MS a SFC-MS technologií pro komplexní metabolomiku a impurity proˇ ling
• Implementace blockchainu pro další stupně datové integrity a sledovatelnost

Závěr

Platforma Shimadzu Nexera a software LabSolutions přináší ucelená řešení pro analytickou chemii farmaceutik, která kombinují nejmodernější hardware (UHPLC, SFC, SFE, MS), pokročilé softwarové algoritmy (i-PeakFinder, i-PDeA, i-DReC) a robustní datové workflow (LIMS rozhraní, data integrity). Tato řešení významně zvyšují efektivitu vývoje a kontroly léčiv, optimalizují spotřebu spotřebního materiálu a udržují plnou shodu s GMP/GLP/21 CFR 11.

Reference

• Technical Report C190-E159: Improved R&D Efficiency Through Speedier Method Development (3)
• Technical Report C190-E202: Effective Analysis Management Achieved by Method Transfer between HPLC and UHPLC
• Technical Report C190-E204: Improving Method Transfer by Adjustment of Gradient Delay
• Technical Report C190-E158: Ultra Fast Method Scouting
• Technical Report C190-E211: Ultra Fast Method Scouting (2) — Maximizing the Efficiency of Method Development