Structural Analysis of Impurities in Pharmaceuticals Using Trap-Free 2D HPLC and the LCMSTM -9030

Význam tématu

Správa stopových nečistot v léčivých přípravcích představuje klíčový faktor pro zajištění jejich bezpečnosti a účinnosti. Kombinace více-dimenzionální chromatografie a vysoce přesné hmotnostní spektrometrie umožňuje rychlou identifikaci známých i neočekávaných nečistot bez ztráty citlivosti a specificity.

Cíle a přehled studie

Studie představuje on-line konverzi nevolatilních mobilních fází ve farmaceutické analýze do podmínek kompatibilních pro LC/MS. Na modelu atorvastatinu calcium byl demonstrován postup zachycení a frakcionace až 16 složek pomocí trap-free 2D HPLC, následně analyzovaných na kvadrupólovém TOF spektrometru LCMS-9030.

Použitá metodika a instrumentace

První dimenze: oddělení na sloupci Shim-pack VP-ODS za použití citrátového pufru (pH 5,0), acetonitrilu a tetrahydrofuranu. Frakcionace se provádí v peak capture loop.
On-line přepnutí: automatické přesměrování zachycené frakce do druhé dimenze bez odběru vzorku pro offline úpravu.
Druhá dimenze: gradientní eluce na sloupci Shim-pack XR-ODS s mobilními fázemi vody s 10 mmol/l formiátu amonného a acetonitrilu.
Detekce:

• LCMS-9030 s ESI v pozitivním i negativním režimu
• UV detektor při 254 nm
• MS/MS analýza a automatická interpretace fragmentačních dat pomocí MS Workbook Suite (ACD/Labs)

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda umožnila zachytit a identifikovat 16 složek včetně hlavní látky atorvastatinu s chybou hmotnosti pod 1 ppm. On-line přepojení zachovalo pořadí eluce a eliminovalo riziko ztráty kritických nečistot. Ukázalo se, že MS/MS fragmentace přináší detailní strukturové informace, které lze automaticky přiřadit a využít pro potvrzení identity v souladu s monografií EP.

Přínosy a praktické využití metody

Návrh workflow eliminuje nutnost laborativních úprav mobilních fází mimo chromatografický systém, což šetří čas a snižuje riziko chyb při přípravě metod. Vysoce přesná identifikace nečistot podporuje výzkum a vývoj i kontrolu jakosti v průmyslových a akademických laboratořích.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření přístupu na jiné farmaceutické látky a doplňkové materiály.
• Integrace s automatizovanými platformami pro vysokokapacitní screening.
• Využití umělé inteligence pro predikci a interpretaci fragmentačních vzorců.
• Vývoj miniaturizovaných a více-dimenzionálních systémů pro komplexní analýzu biologických a environmentálních vzorků.

Závěr

Prezentovaná kombinace trap-free 2D HPLC a LCMS-9030 demonstrovala efektivní a spolehlivou cestu k identifikaci a strukturální analýze farmaceutických nečistot za nativních podmínek. Nabízí robustní řešení pro rychlý a přesný screening v poslední fázi vývoje i rutinní kontrole jakosti.

Reference

1. T. Iida, Y. Inohana: Structural Analysis of Impurities in Pharmaceuticals Using Trap-Free 2D HPLC and LCMS-9030, Application Note C185, Shimadzu Corporation, First Edition Mar. 2019.
2. European Pharmacopoeia (EP) Monographs for Atorvastatin Calcium.