Application of Multiple Heart-Cutting 2D-LC in Method Development for Impurity Analysis

Význam tématu

Analýza nežádoucích látek v léčivech a jemných chemikáliích je klíčová pro splnění regulačních požadavků a zajištění bezpečnosti produktů. Směrnice ICH Q3A(R2) ukládá hlášení stopových nečistot od 0,05 % a identifikaci nad 0,1 %. Klasická jednorozměrná LC může selhat při oddělení koeluujících sloučenin, což ohrožuje detekci skrytých nečistot.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem bylo demonstrovat využití vícenásobného heart-cuttingu v 2D-LC pro vývoj metod analýzy nečistot. Systém Agilent 1290 Infinity 2D-LC umožňuje zběrat každou špičku z první dimenze a převést ji do druhé dimenze s odlišnou selektivitou. Díky tomu lze odhalit koeluující látky a potvrdit identitu nečistot doplněním vzorku o podezřelou sloučeninu.

Použitá metodika a instrumentace

Metoda kombinovala časově řízené vícenásobné heart-cuts s dvěma chromatografickými dimenzemi.

• První dimenze: binární pumpa, gradient 5–95 % aketonitrilu/0,1 % kyseliny mravenčí, průtok 0,2 mL/min, kolona ZORBAX RRHD Eclipse Plus C18 2,1×150 mm, 1,8 µm, teplota 30 °C.
• Druhá dimenze: binární pumpa, gradient metanol/0,1 % kyselina mravenčí s modulací gradientu, průtok 2,0 mL/min, kolona Poroshell 120 Bonus-RP 4,6×50 mm, 2,7 µm, teplota 30 °C.
• Vzorkovač při 6 °C, objem injekce 2 µL, smyčky 40 µL pro loop-overfill heart-cutting.
• Detekce: diode array detektor, 254 nm (ref. 360 nm), 20 Hz pro první dimenzi, 80 Hz pro druhou.

Použitá instrumentace

• Agilent 1290 Infinity Binary Pump (G4220A), Autosampler (G4226A) s termostatem (G1330B), kompartment sloupců (G1316C).
• Vícenásobné ventily heart-cutting (G4242-64000) s kapalinovými smyčkami, centrální 2D-LC ventil (G4236A).
• Diode array detektory (G4212A) s Max-Light cartridgem.
• Software OpenLab CDS ChemStation C.01.07 s modulem 2D-LC A.01.02.

Hlavní výsledky a diskuse

Jednorozměrná analýza odhalila částečnou koeluci hlavní sloučeniny s nečistotami. Časově řízený vícenásobný heart-cutting umožnil zachytit všechny špičky z první dimenze a analyzovat je ve druhé dimenzi. Výsledkem bylo:

• První dimenze odhalila potenciální koeluce, druhá dimenze ji úspěšně rozložila.
• Tři po sobě jdoucí heart-cuts napříč hlavní špičkou prokázaly přítomnost tří nečistot koeluujících s analytem.
• Spiking test potvrdil identitu nečistoty a druhodimenzionální analýza prokázala lineární závislost signálu, podporující kvantitativní vyhodnocení.

Přínosy a praktické využití metody

Vícenásobný heart-cutting v 2D-LC poskytuje:

• Kompletní pokrytí všech špiček z první dimenze bez skrytých nečistot.
• Rychlou identifikaci a separaci koeluujících látek bez nutnosti složitého vývoje gradientu v jedné dimenzi.
• Možnost kvantifikace potvrzených nečistot s dobrou opakovatelností.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekávaný vývoj zahrnuje:

• Automatizované algoritmy pro špičkovou detekci a optimalizaci heart-cut časů.
• Integraci s hmotnostní spektrometrií pro potvrzení struktur.
• Využití peak-based cuttingu pro neznámé vzorky.
• Využití umělé inteligence k návrhu optimálních segmentů sběru.

Závěr

Agilent 1290 Infinity 2D-LC s vícenásobným heart-cuttingem nabízí výkonný a flexibilní přístup k vývoji metod pro analýzu nečistot v léčivých a jemných chemických látkách. Díky oddělení koeluujících sloučenin a možnosti potvrzení identity metodou spikingu se zvyšuje spolehlivost detekce a kvantifikace nečistot.

Reference

1. ICH harmonized tripartite guideline Q3A(R2) Impurities in new drug substances, ICH, 2006.
2. Naegele E. Detection of Impurities by Heart-Cutting using the Agilent 1290 Infinity 2D-LC Solution, Agilent Technologies Application Note 5991-0834EN, 2012.
3. Buckenmaier S. Multiple Heart-Cutting with the Agilent 1290 Infinity 2D-LC Solution, Agilent Technologies Technical Overview 5991-5615EN, 2015.