Synthetic Reaction Monitoring Using the Waters ACQUITY UPLC H-Class PLUS Binary System Coupled to Photodiode Array and ACQUITY QDa Mass Detectors

Význam tématu

Monitorování syntetických reakcí je klíčové pro rychlé rozhodování v designu nových léčiv a zvyšuje efektivitu laboratoře díky minimalizaci doby analýzy a nutných příprav vzorků. Kombinace UPLC se spektroskopií UV a detekcí hmotnosti poskytuje komplexní pohled na průběh reakce.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem bylo demonstrovat schopnost systému Waters ACQUITY UPLC H-Class PLUS s fotodiodovou poliovou a QDa hmotnostní detekcí:

• separovat cílový produkt atenolol, jeho intermediát 4-HPA a vedlejší produkt 4-HPAA v čase pod 1,2 minuty
• poskytnout simultánní UV spektrální a hmotnostní údaje pro přesné sledování průběhu reakce

Použitá metodika a instrumentace

Metodika vychází z rychlého gradientu 5–95 % fáze B během 0,7 minuty při průtoku 0,8 ml/min na kolonce ACQUITY BEH C18. Detekce probíhala:

• fotodiodovým poliovým detektorem ACQUITY PDA pro UV spektra
• hmotnostním detektorem ACQUITY QDa v režimu ESI+ pro m/z 100–800 Da

Další podmínky zahrnovaly teplotu kolony 45 °C, teplotu vzorku 10 °C a objem injekce 0,5 µl.

Hlavní výsledky a diskuse

• Úspěšná separace atenololu, 4-HPA a 4-HPAA v celkovém čase 1,2 minuty
• Rostoucí špičky produkčního atenololu a klesající špičky intermediátu 4-HPA sledovány korelovaně v čase
• Vedlejší produkt 4-HPAA vykazuje silnou UV odezvu zatímco atenolol a 4-HPA jsou citlivější v MS detekci
• Mass confirmation pomocí QDa zajišťuje vysokou spolehlivost identifikace sloučenin

Přínosy a praktické využití metody

• Výrazně zkrácený čas analýzy pro vysokou průchodnost vzorků
• Možnost současného získání UV spektra a hmotnostních dat z jednoho injektu
• Jednoduché uživatelské rozhraní vhodné i pro neexpertní uživatele hmotnostní spektrometrie

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace automatizovaných pracovních postupů a pokročilých softwarových nástrojů pro real-time analýzu
• Rozšíření metody na komplexnější syntézy a multi-komponentní reakce
• Využití umělé inteligence pro predikci průběhu reakce a optimalizaci gradientů

Závěr

Přístup založený na systému ACQUITY UPLC H-Class PLUS s PDA a QDa detekcí umožňuje efektivní a spolehlivé monitorování syntetických reakcí s velmi krátkou dobou analýzy a poskytuje komplexní informace potřebné pro zrychlení vývoje nových léčiv.

Reference

1. Twohig M, Shave D, LeFebre P, Plumb R Synthetic Reaction Monitoring Using UPLC-MS Waters Application Note 2007 720002258EN
2. Analytical and Purification methods in Combinatorial Chemistry Wiley-Interscience 5 87–123
3. Dahlin J, Walters M The Essential Roles of Chemistry in High Throughput Screening Triage Future Med Chem 2014 6(11) 1265–1290