Use of a Triple Detection (UV-ELSD-MS) System for Mass Balance in the Forced Degradation of Pharmaceuticals

Význam tématu

Studie nucené degradace léčiv slouží k identifikaci reakcí, při nichž API (účinná látka) vzniká vedlejší produkty a degradační sloučeniny. Klíčovým požadavkem je zachování hmotnostní bilance, tedy stoprocentní zahrnutí API i všech impurit. Tradičně se využívá HPLC s UV detektorem, avšak pro komplexní charakterizaci se osvědčuje více detektorů s orthogonálními principy měření.

Cíle a přehled studie

Cílem bylo ověřit hmotnostní bilanci glimepiridu po nucené acidobazické degradaci pomocí systémové kombinace PDA (UV), ELSD a hmotnostního detektoru QDa. Studie se zaměřila na:

• stanovení relativních odezvových faktorů (RRF) pro API a dva produkty degradace (komponenty B a C),
• využití Empower 3 FR2 pro korekci plošných integrálů impurit,
• potvrzení degradační dráhy prostřednictvím hmotnostní detekce.

Metodika

Degradace glimepiridu proběhla v 0,1M HCl při 40 °C po dobu až 7 dnů. Chromatografická separace byla realizována na UPLC BEH C18 kolonce (2,1×50 mm, 1,7 µm) v isokratickém režimu (60 % vody s 0,1 % kyseliny mravenčí / 40 % acetonitrilu s 0,1 % kyseliny mravenčí) při průtoku 0,8 mL/min. Kalibrace proběhla pro koncentrace API a impurit od 10 do 250 µg/mL.

Použitá instrumentace

• ACQUITY UPLC H-Class s Column Managerem a isokratickým rozvětvením
• ACQUITY PDA detektor (210–400 nm, 228 nm pro monitoring)
• ACQUITY ELSD (25 psi, 55 °C, methanol s 0,1 % kyseliny mravenčí jako make-up solvent)
• QDa hmotnostní detektor pracující v ESI + režimu

Hlavní výsledky a diskuse

RRF se stanovily poměrem sklonu kalibrační přímky API ku sklonu impurit (UV) a poměrem UV plochy k logaritmu ELSD signálu. Pro jednu z impurit (komponenta B) byla hodnota mimo rozmezí 0,8–1,2 a bylo doporučeno využít korekční faktor podle USP <621>. Mass balance stanovená v Empower 3 FR2 dosáhla odchylky menší než 2 % v celém časovém profilu degradace.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje:

• spolehlivě kvantifikovat API i degradační produkty s různými fyzikálně-chemickými vlastnostmi,
• zajistit úplné pokrytí hmotnostní bilance bez opomenutí slabě detekovatelných impurit,
• přímou identifikaci produktů degradace pomocí hmotnostního detektoru.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření o detektory s vyšším rozlišením hmotnostní analýzy, automatizované výpočty RRF pomocí umělé inteligence a aplikace na širší škálu léčivých molekul. Integrace výsledků do QA/QC workflow přispěje k rychlejší validaci stabilitních studií.

Závěr

Triple detekční systém PDA-ELSD-QDa prokázal vysokou spolehlivost v zachování hmotnostní bilance u glimepiridu po nucené degradaci. Kombinace ortogonálních detektorů a softwaru Empower 3 FR2 přináší precizní kvantifikaci impurit a potvrzení degradační dráhy.

Reference

1. USP Chapter <621> Chromatography. United States Pharmacopeia and National Formulary, USP 37-NF 32 S1, Baltimore, MD: United Book Press, 2014, s. 6376–6385.
2. Mark AN, Andreas K, Patrick JJ. Role of Mass Balance in pharmaceutical stress testing. In: Pharmaceutical Stress Testing, CRC Press, 2011, s. 233–253.