Effective Determination of Pharmaceutical Impurities by Two Dimensional Liquid Chromatography

Význam tématu

Detekce stopových nečistot v léčivých látkách je klíčová pro zajištění kvality a bezpečnosti farmaceutických přípravků. Často dochází ke koeluci léčivé látky (API) s izomerickými či strukturálně příbuznými nečistotami, což znesnadňuje jejich kvantifikaci. Vícedimenzionální kapalinová chromatografie (2DLC) umožňuje sloučit primární a sekundární analytické metody do jednoho workflow, čímž šetří čas analyz a zvyšuje produktivitu laboratoře.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo otestovat cílenou 2DLC platformu nazvanou „Heartcut-ACD-Trap-Elute“ pro komplexní analýzu glimepiridu (G) a jeho příbuzných nečistot, včetně izomeru, který s API koeluuje. Platforma kombinuje obrázkový (heartcut) přenos píku z první dimenze na návěsný (trap) sloupec, před jeho zpětným eluováním do druhé dimenze, přičemž je využita technika at-column dilution (ACD) pro potlačení silných organických složek.

Použitá metodika a instrumentace

Metoda zahrnovala:

• Obousměrný chromatograf ACQUITY UPLC H-Class Bio System s 2D Technology (QSM a BSM pumpy, ISM pro ACD, SM-FTN vzorkovač, CM správu kolon).
• První dimenze: reversní fáze CORTECS UPLC C+18 1,6 µm, 2,1×150 mm, pH 2,1–2,7, tok 0,2 mL/min, 50 % organické fáze.
• Návěsný sloupec: XBridge C8, 2,1×30 mm, 10 µm.
• At-column dilution: 0,8 mL/min 50 mM fosfátového pufru (pH 7) s 1 % triethylaminu.
• Druhá dimenze: ACQUITY UPLC BEH Phenyl 1,7 µm, 2,1×150 mm, tok 0,25 mL/min, gradient B až 100 % B.
• Detekce: PDA 228 nm v první dimenzi, TUV 228 nm ve druhé dimenzi.
• Řídicí software: Empower 3 FR2.

Hlavní výsledky a diskuse

V první dimenzi byla optimalizována UPLC metoda pro rozlišení 3-izomeru (GD) od API (G) na CORTECS koloni. Opakovatelnost retenčních časů byla <0,2 % RSD a plošné opakovatelnosti <1 % RSD (n=6). V druhé dimenzi po přenosu celého piku z první kolony metoda úspěšně oddělila koelující cis-izomer (GA) od glimepiridu s opakovatelností retenčního času <0,1 % RSD a plochy <0,5 % RSD. Kalibrační křivka pro GA (0,1–2,5 % vůči API) byla lineární (R2>0,995), LOQ 0,1 %, LOD 0,07 %.

Přínosy a praktické využití metody

• Snížení počtu samostatných metod nutných pro analýzu různých nečistot.
• Úspora času a zvýšení produktivity díky integraci dvou separací v jednom systému.
• Spolehlivá kvantifikace nízkých hladin geomer­tických izomerů v souladu s farmakopejními limity.
• Minimalizace systémového tlaku díky použití návěsného sloupce.

Budoucí trendy a možnosti využití

Vícedimenzionální chromatografie se očekává jako klíčový směr v kvalitativní a kvantitativní analýze komplexních směsí v medicině i chemickém průmyslu. Rozšíření integrace ACD a dalších dilučních technik umožní lepší přizpůsobení separací pro vysoce organické nebo bioanalytické vzorky. Další vývoj může zahrnovat přímé napojení na hmotnostní spektrometrie a automatizované metody zpracování dat.

Závěr

Platforma „Heartcut-ACD-Trap-Elute“ pro 2DLC prokázala vysokou robustnost a spolehlivost v analýze glimepiridu a jeho izomerických nečistot. Spojením dvou dimenzí v jediném přístroji lze efektivně oddělit a kvantifikovat nečistoty, včetně nízkých pozičních izomerů, a splnit tak přísné farmakopejní požadavky.

Reference

• USP Monographs Glimepiride, USP38-NF33, 2015, s. 3671, United States Pharmacopeial Convention.
• Khan MA, Sinha S, Vartak S, Bhartiya A, Kumar S. LC determination of glimepiride and its related impurities. J Pharm Biomed Anal. 2005;39:928–943.
• Wheat TE, Phoebe CH, Baynham MK, Neue UD, Fisk RP, Turner RC. Mobile phase dilution scheme for enhanced chromatography. Patent US6790361 B2, 2004.
• Root DS, Wheat TE, McConville P. Routine MS Detection for USP Chromatographic Methods. Waters Application Note 720005306en, 2015.