Isolation of a Degradation Product of Ranitidine Hydrochloride Using the Waters Analytical Scale Purification System

Význam tématu

Správná identifikace a izolace nežádoucích degradantů ve farmaceutických látkách je klíčová pro zajištění kvality, bezpečnosti a účinnosti léčiv. Izolace slouží k následné strukturní charakterizaci a umožňuje optimalizovat formulace a výrobní procesy.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem této studie bylo demonstrovat použití systému Waters Analytical Scale Purification System k izolaci degradantu ranitidinu hydrochloridu vytvořeného během nucené degradace v zásaditém prostředí. Studie popisuje separaci analytickou, škálování na preparativní úroveň a vyhodnocení čistoty izolovaného produktu.

Použitá metodika a instrumentace

Analytická metoda:

• Systém: Arc Premier s QSM-R, FTN-R, 2998 PDA a ACQUITY QDa II
• Kolona: XBridge Premier BEH C18 4,6×50 mm, 3,5 µm
• Mobilní fáze: A – voda/0,1 % HCOOH; B – methanol/0,1 % HCOOH
• Teplota kolony 30 °C, teplota vzorku 15 °C, průtok 1 mL/min
• Detekce UV 210–400 nm, derivační 235 nm, sampling 10 pts/s
• MS: ESI+ 50–350 m/z, kapilární napětí 0,8 kV, kužel 5 V, teplota sondy 600 °C

Preparativní metoda:

• Systém: Waters Analytical Scale Purification System (QSM-R, 3767 Sample Manager, ISM, CM-30S)
• Kolona: XBridge Premier Peptide BEH C18 OBD Prep 10×50 mm, 3,5 µm
• Průtok 8 mL/min (rozděleno na 2 čerpadla), gradient odpovídající analytické metodě
• Detekce PDA a MS-řízený sběr frakcí pomocí FractionLynx
• Software: MassLynx 4.2 SCN1049, Empower 3.8.0

Hlavní výsledky a diskuse

Během zásadité nucené degradace ranitidinu (0,5 M NaOH) se objevil hlavní degradant o m/z 302. Analytická metoda jej efektivně odlišila od API. Po škálování s udržením poměru L/dp byla degradantní špička úspěšně izolována preparativně. MS- a UV-řízený sběr frakcí poskytl izolát s chromatografickou čistotou až 99,7 % a spektrální homogenitou potvrzenou UV i MS.
V zátěžové studii bylo prokázáno, že zvýšení vstřikovaného objemu z 71 µL až na 600 µL (8,5×) vede ke zvýšení výtěžku s udržením vysoké čistoty (96,3–97,5 %).

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá a spolehlivá izolace degradantů na analytické i preparativní úrovni
• Možnost kombinované detekce UV a MS pro cílený sběr frakcí
• Snadné škálování metod mezi analytickým a preparativním režimem
• Automatizovaný sběr a sledování frakcí zvyšuje efektivitu laboratoře

Budoucí trendy a možnosti využití

Integrace vysoce výkonných detekčních technik (např. vysoké rozlišení MS), rozšíření o superkritickou fluidní chromatografii a pokročilou automatizaci s umělou inteligencí slibují další zlepšení izolace a charakterizace neznámých složek. Metoda nalezne uplatnění nejen ve farmaceutickém průmyslu, ale i v oblasti environmentálních analýz či metabolomiky.

Závěr

Použití systému Waters Analytical Scale Purification System pro izolaci degradantu ranitidinu prokázalo vysokou účinnost, reprodukovatelnost a schopnost rychlého škálování. Kombinace PDA a MS-řízeného sběru poskytla vysoce čistý vzorek pro další charakterizaci, zatímco zátěžové studie demonstrovaly možnost významného navýšení výtěžku.

Reference

1. United States Pharmacopeia (USP), General Chapter <1086>, Impurities in Drug Substances and Drug Products, USP 40/PF 41(3), 2015.
2. Dhangar KR, Jagtap RB, Surana SJ, Shirkhedkar AA. Impurity Profiling of Drugs Towards Safety and Efficacy: Theory and Practice. Journal of the Chilean Chemical Society, 62(2), 2017.
3. Alsante KM, Hatajik TD, Lohr LL, Sharp TR. Isolation and Identification of Process Related Impurities and Degradation Products from Pharmaceutical Drug Candidates, Part 1. Pfizer Global R&D, 2001.
4. International Conference on Harmonization (ICH) Q1A. Stability Testing of New Drug Substances and Products, 2003.
5. Jablonski J. 5 Rules of Scaling LC Purification. Waters Corporation, Article 720008383, 2024.
6. Waters Analytical Scale Purification System. Waters Corporation, produktová dokumentace.
7. Waters Preparatory OBD Columns Calculator. Waters Corporation, online nástroj.
8. Ranitidine Information. Drugs.com.