HPLC
ZaměřeníFarmaceutická analýza
VýrobceWaters
Význam tématu
Continuous flow chemie představuje moderní přístup k syntéze farmaceutických látek s výhodami jako vyšší produktivita, lepší kontrola teploty a bezpečnosti. Procesní analytická technologie (PAT) založená na UPLC umožňuje rychlou, selektivní a kvantitativní analýzu reaktantů, produktů i nečistot v reálném čase, což je klíčové pro optimalizaci a škálování kontinuálních procesů.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo ukázat využití systému PATROL UPLC pro monitorování a optimalizaci kontinuální reakce výroby intermediátu farmaceutické látky v dávce 160 kg. Studie porovnala klasickou offline HPLC metodu s online/at-line UPLC, demonstrovala redukci cyklu analýzy a ukázala přínos rychlého rozhodování v laboratoři i ve velkoparalelním provozu (LSL).
Použitá metodika a instrumentace
- Systém PATROL UPLC Process Analysis System
- Kolona ACQUITY UPLC C18 2,1×30 mm, 1,7 µm, teplota 60 °C
- Injektor s objemem 1 µL, průtok 1,4 mL/min
- Mobilní fáze: voda (A), acetonitril (B), 1% trifluoroctová kyselina (C)
- Gradientní program: 0–1,54 min přechod z 92 % A/5 % B na 10 % A/87 % B, poté návrat
- Software Empower 3 pro řízení a kvantifikaci, Process Sample Manager (PSM) pro automatické ředění vzorků
- DoE studie se střídáním stechiometrie a průtoků výchozích surovin RM1 a RM2
Hlavní výsledky a diskuse
- UPLC metoda zkrátila dobu analýzy z 6 min (HPLC) na 2 min v laboratorním měřítku.
- DoE odhalila, že optimální výtěžek a kvalita produktu jsou při středních průtocích RM1 a RM2; vyšší RM1 zvyšuje množství nečistot.
- Ve velkoprovozu se doba cyklu klasické HPLC (10 min) zkrátila na 3 min s PATROL, což umožnilo rychlou úpravu parametrů při změně barvy reakční směsi.
- Díky rychlé analýze se snížila ztráta produktu z ~5 kg (HPLC) na ~1,5 kg.
Přínosy a praktické využití metody
- Rychlá a selektivní kvantifikace reaktantů, produktů a nečistot v reálném čase.
- Možnost okamžité optimalizace reakčních podmínek a snížení ztrát materiálu.
- Komplement k tradičním PAT spektroskopickým metodám, zejména při monitoringu nízkoúrovňových nečistot.
- Podpora škálovatelnosti procesu od laboratorního po výrobní měřítko.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Integrace UPLC PATROL s pokročilou automatizací a řídicími systémy pro plně kontinuální výrobu.
- Využití chemometrických modelů pro prediktivní řízení kvality procesu.
- Rozšíření aplikací na bioprocessing a multi-fázové chemické reakce.
Závěr
Systém PATROL UPLC výrazně zlepšuje rychlost, přesnost a průběžné řízení kontinuálních chemických procesů. Fast cycle time a vysoká selektivita umožňují lepší pochopení reakčních mechanismů, optimalizaci parametrů a minimalizaci odpadu, což přináší významné ekonomické a kvalitativní benefity.
Reference
- Hammond J., Preece S., Plankeele J.-M., Harden S., Janin G., Mohamed M., Hart R. The Use of PATROL UPLC Process Analysis System for Continuous Flow Chemistry Processes in a Pharmaceutical Company. Waters Corporation Application Note 720005934EN, 2017.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.