Workflow Enhancement for Purification of New Synthetic Compounds in Drug Discovery Process

Význam tématu

V moderních laboratořích zaměřených na objevování léčiv představuje časově náročné manuální zpracování syntetických směsí významnou překážku. Automatizovaná workflow pro skrining a preparativní purifikaci pomocí LC/MS šetří cenné zdroje, minimalizuje lidské chyby a zrychluje přechod od analýzy ke čistému produktu.

Cíle a přehled studie

Článek popisuje implementaci softwarového řešení Open Solution a algoritmu ASAPrep ve spojení s přístrojem Nexera™ Prep pro automatické klasifikování surových vzorků, vytváření optimalizovaných purifikačních metod a hladký přechod od analytického skriningu k preparativní purifikaci tří modelových sloučenin (ketoprofen, furosemid, indomethacin).

Použitá metodika a instrumentace

Pro skrining byl použit LCMS-2020 v módu Scan (m/z 50–1000), kolonou Shim-pack GISS C18 (100×2,1 mm, 1,9 µm) s gradientem od 5 % do 95 % acetonitrilu obsahujícího 0,1 % kyseliny formiové. Preparativní část běžela na Nexera™ Prep s kolonou Shim-pack GISS C18 (100×20 mm, 5 µm) a průtokem 20 mL/min. Softwarové prostředí Open Solution spouští automatickou klasifikaci výsledků skriningu a algoritmus ASAPrep generuje fokusované gradienty na základě retenčních časů.

Hlavní výsledky a diskuse

Open Solution rozdělil surové směsi do tří kategorií: PASS (cílová hmota detekována), REVIEW (cílová hmota koeluuje s jinou složkou) a FAILED (cílová hmota chybí). ASAPrep následně vygeneroval fokusované gradienty pro purifikaci těchto PASS vzorků. Pro ketoprofen (m/z 254,28) se dosáhlo retenčního času 2,83 min a cílová frakce byla izolována s 56,9 % výtěžností při 36,9 % procentu acetonitrilu. Furosemid (m/z 330,74) se oddělil za 2,53 min s 46,9 % výtěžností při 26,9 % acetonitrilu. Indomethacin (m/z 357,79) vykázal retenční čas 3,11 min a 66,3 % výtěžnost při 46,3 % acetonitrilu. Výsledky ukázaly vysokou reprodukovatelnost, dobrou separaci a výrazné zkrácení doby nastavení purifikace.

Přínosy a praktické využití metody

• Úspora času a laborativní práce díky automatickému screeningu a scale-upu.
• Rychlý přechod z analytické fáze do preparativní purifikace jedním kliknutím.
• Minimalizace chyb při manuálním přepisování gradientů.
• Možnost rychlého vyhodnocení velkého množství syntetických meziproduktů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Integrace algoritmů strojového učení pro predikci purifikačních podmínek, rozšíření na další typy detektorů (např. HRMS) a automatizovaná zpětná optimalizace metod na základě retrospektivních dat. Potenciál dále zvyšovat propustnost vysokootáčkových automatizovaných syntézních platforem.

Závěr

Implementace softwaru Open Solution a algoritmu ASAPrep ve spojení s preparativním LC systémem Nexera Prep významně zefektivnila workflow od skriningu syntetických směsí až po izolaci čistých sloučenin. Metoda šetří čas, snižuje náklady na práci a zajišťuje stabilní a reprodukovatelné výsledky purifikace.

Reference

Žádné externí literární odkazy.