EMPLOYING MODERN LC TECHNOLOGY TO SCALE A USP GRADIENT METHOD ON A SINGLE LIQUID CHROMATOGRAPHIC SYSTEM

Škálování USP gradientní metody pro analýzu nečistot quetiapinu pomocí moderní LC technologie

Význam tématu

Modernizace chromatografických metod v oblasti farmaceutické analýzy přispívá k vyšší produktivitě laboratoří i snížení nákladů na mobilní fáze. Optimalizace existujících USP gradientních metod na menší částice a kratší kolony umožňuje zkrácení doby analýzy při zachování hladin kvality a robustnosti. Úspora času a rozpouštědel zároveň podporuje udržitelnější a efektivnější provoz QC laboratoří.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo převést USP monografii pro stanovení nečistot quetiapinu fumarátu původně navrženou pro HPLC na moderní LC formáty UHPLC a UPLC za použití jediného přístrojového systému. Primárně se hodnotila schopnost udržet chromatografickou výkonnost (rozlišení, špičkovitost, opakovatelnost) při současném zkrácení doby běhu a snížení spotřeby rozpouštědel.

Použitá metodika a instrumentace

Analýzy byly provedeny na systému ACQUITY Arc UHPLC (Path 2) s aktivním předehřevem mobilních fází (CH-30A) a PDA detektorem 2998. Použity byly tyto kolony a podmínky:

• HPLC: XBridge BEH C8, 3,5 µm, 4,6 × 150 mm, průtok 1,500 mL/min, objem injekce 20 µL, doba běhu 70 min.
• UHPLC: XBridge BEH C8 XP, 2,5 µm, 3,0 × 100 mm, průtok 0,893 mL/min, objem injekce 5,7 µL, doba běhu 34 min.
• UPLC: ACQUITY UPLC BEH C8, 1,7 µm, 2,1 × 75 mm, průtok 0,644 mL/min, objem injekce 2,1 µL, doba běhu 17 min.

Gradientní program byl navržen dle USP monografie, mobilní fáze A: acetonitril/pufr (25:75), B: acetonitril, pufr: 3,1 g/L acetát amonný, pH 9,2. Detekce při 250 nm, teplota kolony 45 °C, vzorku 4 °C.

Hlavní výsledky a diskuse

Škálování metody na menší částice výrazně snížilo dobu analýzy a spotřebu mobilních fází:

• 2,5 µm kolona: zkrácení běhu o 51 %, snížení spotřeby o 71 %.
• 1,7 µm kolona: zkrácení běhu o 75 %, snížení spotřeby o 89 %.

Chromatografická výkonnost (rozlišení mezi hlavními špičkami 1 a 2 >10,8; špičkovitost ≤1,0; RSD retence a plochy <1,3 %) byla srovnatelná se standardní HPLC metodou, přestože u UPLC došlo k mírnému snížení rozlišení v důsledku systémové disperze.

Přínosy a praktické využití metody

Implementace škálovaných metod na jediném LC systému zjednodušuje správu postupů a snižuje potřebu samostatných přístrojů. Zkrácení doby analýzy zvyšuje kapacitu laboratoře, nižší spotřeba rozpouštědel snižuje provozní náklady a ekologickou stopu. Metoda tak lze efektivně využít v QA/QC farmaceutických výrobních procesů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj se očekává ve směřování k plně automatizovaným online nástrojům pro škálování metod, vylepšení algoritmů pro predikci parametrů a integraci umělé inteligence pro optimalizaci gradientů. Rozšíření na biotechnologické analytiky a adaptace na dalších komerčních platformách podpoří širší uplatnění rychlých LC metod.

Závěr

Studie prokázala, že USP gradientní metoda pro nečistoty quetiapinu je plně přenositelná na moderní UHPLC a UPLC kolony pomocí Waters Columns Calculator a ACQUITY Arc systému, aniž by došlo ke kompromisu chromatografické kvality. Výrazné zkrácení doby běhu a nižší spotřeba rozpouštědel přináší významné úspory času i nákladů.

Reference

1. Fountain K. Transferring Compendial HPLC Methods to UPLC Technology for Routine Generic Drug Analysis. Waters Application Note, 2012.
2. United States Pharmacopeia. Official Monographs, Quetiapine Fumarate USP 40-NF35 S1, 2017.
3. Neue U.D., McCabe D., Vijaya R., Pappa H., DeMuth J. Transfer of HPLC Procedures to Suitable Columns of Reduced Dimensions. Pharmacopeial Forum, 35(6), 2009.
4. Waters Corporation. Columns Calculator Online Help, version 2.0.
5. Hong P., McConville P. Dwell Volume and Extra-Column Volume: Impact on Method Transfer. Waters White Paper, 2016.