HPLC in pharmaceutical analysis

Význam tématu

V farmaceutické analýze hraje kvalita vody klíčovou roli zejména při použití vysokoúčinné kapalinové chromatografie (HPLC). I stopové nečistoty nebo mikrobiální kontaminace mohou negativně ovlivnit separaci, vést k falešným signálům („ghost peaks“), zanášet chromatografické kolony a ohrozit přesnost a reprodukovatelnost stanovení aktivních farmaceutických látek.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem bílého paperu je popsat různé farmaceutické třídy vody, jejich požadavky podle USP a Ph. Eur., ukázat jejich uplatnění v praxi výroby API i finálních léčivých forem a demonstrovat dopad kvality vody na výkon HPLC. Dokument rovněž zdůrazňuje přechod od energeticky náročné destilace k moderním technologiím úpravy vody.

Použitá metodika a instrumentace

Metodika spočívá ve srovnání monografií USP, Ph. Eur. a Japonské farmakopeje, analýze parametrů (konduktivita, TOC, endotoxiny, mikrobiologie) a reálných případových studií využití vody v HPLC a dissolution testech.

• HPLC systém s gradientním čerpadlem a UV detektorem
• Chromatografické kolony: C18, chirostatické stacionární fáze (polysacharidové deriváty)
• Zařízení pro úpravu vody: destilační přístroje, reverzní osmóza, ultrafiltrace, elektro-deionizace, nanofiltrace
• Dissolution tester pro in vitro uvolňování API
• Systémy on-line měření vodivosti, TOC a mikrobiální kontroly

Hlavní výsledky a diskuse

Analýza ukázala, že:

• Pro separaci stopových látek v HPLC je nezbytná voda třídy Type I (ultrapure): rezistivita 18,2 MΩ·cm, TOC < 10 ppb, mikrobiální kontaminace < 1 CFU/ml.
• Použití balené HPLC-grade vody vedlo v testech k výrazným šumům, ghost peaks a změnám baselines, na rozdíl od čerstvě generované ultrapure vody.
• Pro různé etapy výrobního procesu a čištění platí jasné požadavky: Purified Water pro neklinické formulace, Highly Purified či WFI pro parenterální a kritické čisté stupně.
• Přechod na kombinované systémy RO+ultrafiltrace místo destilace přinesl snížení nákladů a energetické náročnosti.

Přínosy a praktické využití metody

Dodržení předepsaných standardů vody zajišťuje:

• spolehlivé a reprodukovatelné chromatografické analýzy,
• zkrácení doby validace metod díky stabilním výsledkům,
• snížení provozních nákladů nahrazením destilace udržitelnějšími technologiemi úpravy vody,
• plnění regulatorních požadavků na kvalitu léčiv.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření integrace online monitoringu kvality vody s automatizovanými chromatografickými systémy, zdokonalení senzorů TOC a mikrobiologie, využití AI pro prediktivní údržbu vodních systémů a další zefektivnění a ekologizaci procesů úpravy vody ve farmaceutickém průmyslu.

Závěr

Kvalita vody je základem spolehlivé HPLC analýzy a celého farmaceutického výrobního řetězce. Přesné definice farmakopejních tříd vody a moderní technologie úpravy umožňují dosáhnout požadované čistoty s nižšími náklady a environmentální stopou. Farmaceutické laboratoře by měly investovat do kvalitních vodních systémů a pravidelného monitoringu parametrů, aby minimalizovaly rizika chromatografických artefaktů a zajistily shodu s regulatorními standardy.

Reference

• United States Pharmacopeia 35, General Chapter <1231>, USP Convention, 2012.
• European Pharmacopoeia Edition 7, EDQM, Strasbourg, 2011.
• EMA Guideline on the quality of water for pharmaceutical use, 2018.
• McMaster M.C., HPLC and Column Maintenance, John Wiley & Sons, 2005.
• Nabulsi et al., Review of The Impact of Water Quality on Reliable Laboratory Testing, Lab. Medicine, 2014.
• Anand O. et al., Dissolution Testing for Generic Drugs: An FDA Perspective, AAPS Journal, 2011.