Online Monitoring of Process Column Effluents in Purification by UPLC

Význam tématu

Proces Analytical Technology (PAT) je v moderní farmaceutické výrobě klíčové pro dosažení konzistentní kvality a vysoké výtěžnosti s minimálním odpadem. Monitoring elučních proudů procesní kolonové purifikace v reálném čase umožňuje včasná rozhodnutí o odběru frakcí, kontroly příměsí a zajištění optimálního chodu výrobní linky.

Cíle a přehled studie

Cílem aplikace bylo demonstrovat schopnost systému PATROL UPLC Process Analysis System monitorovat a kvantifikovat API a příměsi ve sloučeninách simulující procesní kolonu purifikace. Studie porovnala vestavěný UV/Vis detektor při 243 nm s reálnými chromatografickými daty, ukázala opakovatelnost měření a časovou odezvu při online a atline režimu.

Použitá metodika a instrumentace

Simulace procesního eluátu:

• Kolona ACQUITY UPLC BEH C18 2,1×50 mm, 1,7 µm
• Mobilní fáze A: 0,1 % kyseliny mravenčí ve vodě; B: 0,1 % kyseliny mravenčí v acetonitrilu
• Gradient 10→25 % B během 1 min (řídící křivka 4)
• Průtok 1,0 mL/min, teplota 50 °C, objem injekce 5 µL
• Detekce UV/Vis při 243 nm, 40 Hz, time constant 0,025 s
• Proplach 70:15:15 acetonitril/voda/isopropanol, purge 1 mL
• Celkový cyklus analýzy 2 min 40 s

Sampling probíhal přímo z procesního potrubí přes ACQUITY UPLC Process Sample Manager. Softwarové řízení a zpracování zajišťovalo Empower Software (21 CFR Part 11 ready).

Hlavní výsledky a diskuse

Opakovatelnost 10 po sobě následujících injekcí standardu API prokázala RSD <0,1 % pro retenční čas, plocha i výška píků. UPLC data kopírovala UV/Vis profil eluátu a navíc umožnila selektivní kvantifikaci dvou příměsí i v momentech částečného překrytí špiček. Extrahované chromatogramy z různých časových bodů prokázaly přesné stanovení obsahu API i salicylové kyseliny během celé simulace. Překrytím injekcí od vrcholu příměsi až po vrchol API byla demonstrována schopnost určit optimální začátek odběru frakcí.

Přínosy a praktické využití metody

• Reálné chromatografické měření jako referenční standard pro online/atline kontrolu
• Zvýšení výtěžnosti API díky přesnému časování odběru frakcí
• Eliminace zdržení a chyb spojených s offline HPLC
• Plná automatizace, kompatibilita s DCS a LIMS
• Udržení souladu s regulačními požadavky (21 CFR Part 11)

Budoucí trendy a možnosti využití

Integrace umělé inteligence pro prediktivní údržbu a optimalizaci gradientů, rozšíření platformy do bioprocesů s komplexními matricemi, vývoj kompaktních inline jednotek pro multiparametrické PAT sítě a kombinace UPLC s dalšími spektroskopickými senzory pro plně digitální továrnu.

Závěr

Systém PATROL UPLC Process Analysis System umožňuje robustní a automatizované online/atline monitorování purifikačních kolon, přináší rychlou chromatografickou analýzu v reálném čase, přesné kvantifikace API a příměsí a výrazně zvyšuje kontrolu výrobního procesu i výtěžnost konečného produktu.

Reference

Žádné literární odkazy neuvedeny v původním textu.