HPLC-CAD impurity profiling of carbocisteine using SCX-RP mixed-mode chromatography

Význam tématu

Analýza stopových nečistot nízkomolekulárních léčiv pomocí vysoce citlivých detekčních metod je klíčová pro splnění regulačních požadavků a zajištění bezpečnosti pacientů. Carbocistein, mucolytikum používané při respiračních onemocněních, vyžaduje kvantifikaci nečistot pod úrovní 0,03 % hmotnostních. Standardní chromatografické postupy s derivatizací mohou opomíjet některé polární a nevolatilní látky. Charged Aerosol Detection (CAD) přináší přímou detekci všech nevolatilních sloučenin a umožňuje výrazné snížení meze stanovitelnosti nečistot.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo adaptovat stávající metodu SCX-RP separace a Charged Aerosol Detekce z první generace CAD (Corona CAD) na nejnovější Vanquish CAD systém a dosáhnout nižších LOQ pro klíčové impurity carbocisteinu. Metoda byla optimalizována pro mobilní fázi s 18 % acetonitrilem a 10 mM TFA, testována linearita, přesnost, opakovatelnost a aplikovaná na reálné šarže produktu.

Použitá metodika

Separace probíhala izokraticky na kolóně SIELC Primesep 100 (250 × 4,6 mm, 5 μm) při průtoku 1,3 ml/min, teplotě kolony 20 °C a době analýzy 20 min. Mobilní fáze obsahovala 18 % acetonitrilu a 10 mM trifluoroctové kyseliny (TFA). Vzorky byly připraveny rozpouštěním 50 mg carbocisteinu ve vodě s přídavkem amoniaku a spikovány standardy nečistot.

Použitá instrumentace

• Vanquish UHPLC systém s Charged Aerosol Detektorem
• Vanquish Binary Pump Flex
• Vanquish Split Sampler
• Vanquish Column Compartment
• Vanquish Diode Array Detector pro kontrolu chromatogramů

Hlavní výsledky a diskuse

Optimalizace evaporace CAD při 50 °C a použití filtru v režimu vysoké citlivosti zajistily signálové šumové poměry nad 30 pro cystin při 0,05 % koncentraci. Lineární kalibrace ve spektru 0,05–0,25 % dala koeficienty determinace R2 > 0,995. Meze stanovitelnosti (LOQ) klesly v průměru o 44 % oproti původní metodě; pro cystin se LOQ zlepšilo z 0,09 % na 0,01 %. Přesnost metody byla potvrzena obnovou 98–119 % a opakovatelností RSD pod 10 %. Analýza jedenácti šarží ukázala, že cystin, dříve často nevykázaný, je nyní spolehlivě kvantifikován a všechny regulační limity 0,03 % jsou dodrženy.

Přínosy a praktické využití metody

• Výrazné zvýšení citlivosti a spolehlivosti detekce impurit
• Splnění ICH a Eur.Ph. požadavků pro hlášení nečistot
• Nasazení v rutinní QA/QC analytice
• Eliminace falešně negativních výsledků u polárních a nevolatilních látek

Budoucí trendy a možnosti využití

Použití CAD se očekává i u dalších aminokyselin a polárních léčiv bez chromoforu. Integrace s vysoce výkonnou UHPLC a automatizovanou přípravou vzorků umožní zkrácení doby analýzy. Vývoj multifunkčních metod s CAD podporou poptávku po komplexních profilech impurit zvýší efektivitu kontrol kvality.

Závěr

Adaptovaná SCX-RP metoda s Vanquish CAD detekcí významně zlepšuje citlivost a spolehlivost pro impurity carbocisteinu. Dosazené LOQ pod 0,03 % hmotnostních splňují regulační požadavky a metoda je připravena pro rutinní kontrolu kvality i další aplikace v analytické chemii polárních sloučenin.

Reference

1. Zheng JP et al. Lancet 371 (2008) 2013–2018
2. Wahl O, Holzgrabe U. Talanta 154 (2016) 150–163
3. ICH Guideline Q3A(R2) (2006/2008)
4. Swartz M et al. Charged Aerosol Detection for Liquid Chromatography (2017)