Identification and Structural Elucidation of Amlodipine Impurities Using High Resolution LC/MS and LC-MS/MS

Význam tématu

Identifikace a strukturní objasnění nečistot v léčivých přípravcích je klíčová pro zajištění kvality, bezpečnosti a souladu s regulačními požadavky. Vzhledem k tomu, že i stopové množství nežádoucích vedlejších produktů může ovlivnit účinnost nebo vyvolat toxické účinky, je nezbytné používat citlivé a selektivní metody schopné přesné analýzy a jednoznačného přiřazení struktur.

Cíle a přehled studie

Cílem práce bylo vytvořit a využít vysoce účinnou metodologii pro identifikaci a strukturní objasnění nečistot vznikajících při výrobě amlodipinu. Pro tento účel autoři připravili databázi známých standardů, akumulovali MS/MS a pseudo MS3 spektra a pomocí pokročilých bioinformatických nástrojů – Agilent Molecular Structure Correlator a ACD software – potvrdili struktury neznámých sloučenin.

Použitá instrumentace

• Kapalinový chromatograf Agilent 1290 Infinity s binární pumpou a Dual Jet Stream zdrojem.
• Q-TOF hmotnostní spektrometr Agilent 6540 Accurate Mass, schopný akvizice MS, MS/MS a pseudo MS3.
• Software Agilent MassHunter Qualitative Analysis (verze B.07.00).
• Personal Compound and Database Library Manager (PCDL) pro tvorbu a vyhledávání v databázi spekter.
• Molecular Structure Correlator (MSC) pro návrh a ověření fragmentačních cest.
• ACD/ChemSketch a ACD/MS Fragmentor pro kreslení struktur a simulaci vnitřní fragmentace.

Použitá metodika

Vzorky standardů a vzorky z výrobního procesu byly rozpuštěny v metanolu (~100 ng/mL) a injikovány na kolonu ZORBAX Eclipse Plus Phenyl-Hexyl RRHD (1,8 µm, 3×50 mm). Mobilní fáze byla tvořena vodným roztokem 10 mM amonného hydrogenuhličitanu (A) a methanolem (B) v gradientu 40–95 % B během 24 minut, tok 0,5 mL/min, teplota kolony 40 °C. Hmotnostní spektra byla získána v rozmezí m/z 50–1200, MS scan rychlostí 3 spektra/s, MS/MS 1 spektra/s při kolizních energiích 10, 20 a 40 eV a fragmentorovým napětím 120 V (MS/MS) a 250 V (pseudo MS3).

Hlavní výsledky a diskuse

Pomocí algoritmu pro extrakci molekulárních vlastností bylo ve vzorku identifikováno devět neznámých složek. Každý signál byl analyzován v režimu MS/MS a pseudo MS3 a fragmentační data byla porovnána s knihovnou známých nečistot. Pro identifikaci podstruktur sloužily výsledky porovnání m/z fragmentů (např. 294,089 a 192,065) s fragmenty standardů a následné potvrzení fragmentačních cest pomocí MSC a ACD softwaru. Díky této kombinaci metod byly navrženy vysoce pravděpodobné chemické struktury všech devíti nečistot, včetně izomerů a derivátů amlodipinu vznikajících během syntézy.

Přínosy a praktické využití metody

• Vyšší spolehlivost a přesnost strukturního stanovení nečistot ve farmaceutické výrobě.
• Zrychlená analýza díky vytvoření vlastní spektrální databáze a automatizovaným fragmentačním nástrojům.
• Možnost rutinního nasazení v QA/QC laboratořích pro zajištění souladu s regulačními požadavky.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšiřování a sdílení spektrálních databází pro široké spektrum léčivých látek a jejich nečistot.
• Integrace umělé inteligence a strojového učení pro automatické předpovídání neznámých struktur a fragmentačních cest.
• Coupling s jiné nástroje (ion mobility, NMR) pro komplexní multiplatformní charakterizaci složitých směsí.

Závěr

Studie demonstrovala, že kombinace vysokého rozlišení LC-Q-TOF hmotnostní spektrometrie, režimů MS/MS a pseudo MS3 spolu s pokročilým bioinformatickým softwarem umožňuje rychlé a spolehlivé objasnění struktur nečistot. Tento přístup přináší klíčové výhody pro farmaceutický průmysl, zejména v oblasti kontroly kvality a bezpečnosti léčiv.

Reference

• Udawant D., Lateef S.S. Identification and Structural Elucidation of Amlodipine Impurities Using High Resolution LC/MS and LC-MS/MS. Agilent Technologies, 2015.