IMPLEMENTATION OF A UNIFIED UPLC PLATFORM FOR THE ANALYSIS OF INPROCESS SAMPLES ACROSS MULTIPLE PROCESS STEPS

Význam tématu

V farmacii je pro zajištění kvality a efektivity klíčové sledování kritických parametrů výrobního procesu v reálném čase. Tradiční HPLC analýzy v QC laboratořích poskytují přesné výsledky, avšak z důvodu dlouhých dob analýzy a složité přípravy vzorků nejsou běžně nasazeny přímo ve výrobě. Ultrarychlá kapalinová chromatografie (UPLC) nabízí výrazně zkrácené analýzy a možnost at-line i on-line monitorování, což umožňuje okamžitou optimalizaci reakcí a minimalizaci výrobních odstávek.

Cíle a přehled studie

Cílem prezentované studie bylo demonstrovat jednotnou UPLC platformu pro analýzu vzorků napříč všemi kroky vývoje a výroby léčiv. Autoři představují systém PATROL UPLC Process Analyzer, který spojuje at-line a on-line analýzu aktivní farmaceutické složky (API) i souvisejících nečistot s přístupem k historickým datům z R&D i QC laboratoří.

Použitá metodika a instrumentace

Metodika zahrnovala:

• Přípravu vzorků z bench-top reaktorů i pilotních reaktorů pro on-line monitoring průběhu reakce.
• Využití PATROL UPLC Process Analyzer s ACQUITY UPLC Column Manager (čtyři kolonové pozice) a Process Sample Manager pro automatizované přepínání mobilních fází a vzorků.
• Software Empower pro správu metod, nastavení tolerancí a generování upozornění při odchylkách.
• Možnost nasazení stejné platformy v R&D, výrobě a QC laboratoři s jednotným přístupem k datům.

Hlavní výsledky a diskuse

Studie prokázala:

• Metody vyvinuté v R&D byly přímo použitelné pro at-line i on-line monitorování bez dalšího zásadního přizpůsobení, což šetří čas a validaci.
• Limit detekce (LOD) pro výchozí materiál dosahoval 31 ng/mL (s/n=3) a limit kvantifikace (LOQ) 102 ng/mL, pro finální produkt 24 ng/mL (s/n=3) a 80 ng/mL (s/n=10) s lineárním převodem R2 >0,999.
• On-line sledování umožnilo vytváření charakteristických map vývoje koncentrací API a nečistot v průběhu dávky – data automaticky porovnána s knihovnami z předchozích běhů.
• Aplikace pro čištění zařízení potvrdila srovnatelnou přesnost on-line analýz s off-line QC testy, navíc s úsporou rozpouštědla a zkrácením výrobních prostojů.

Přínosy a praktické využití metody

Implementace jednotné UPLC platformy přináší:

• Rychlé rozhodování o postupu reakce na základě téměř reálných dat.
• Zkrácení vývojových a výrobních cyklů díky opakovatelným metodám bez nutnosti opakované validace.
• Snížení spotřeby rozpouštědel a provozních nákladů.
• Zajištění kontinuální kvality a konzistence dávky API včetně včasného odhalení odchylek.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj směřuje k integraci chemometrických a prediktivních modelů pro pokročilou kontrolu procesu, využití umělé inteligence pro automatické vyhodnocování chromatogramů a digitalizaci do režimu Industry 4.0. UPLC platformy lze kombinovat s kontinuální výrobou pro dosažení vyšší kapacity a efektivity.

Závěr

Prezentovaná jednotná UPLC platforma dokazuje, že lze bez kompromisů sloučit vývojové, výrobní a QC fáze v jediném systému. Výsledkem je zkrácení analýz, optimalizace procesů a zvýšení spolehlivosti dat, což významně podporuje moderní agilní přístupy ve výrobě léčiv.

Reference

• Jenkins T, Cormier S. Implementation of a unified UPLC platform for the analysis of inprocess samples across multiple process steps. Waters Corporation.