Enhancing Achiral Purification Workflows in Drug Discovery with Open-Access SFC-MS Purification Platform

Postery | 2025 | Shimadzu | HPLC SymposiumInstrumentace
SFC, LC/MS, PrepLC, Spotřební materiál, LC kolony
Zaměření
Farmaceutická analýza
Výrobce
Shimadzu

Význam tématu


V oblasti objevování nových léčiv je klíčové efektivně izolovat a purifikovat cílové molekuly ve vysoké čistotě a s minimální spotřebou organických rozpouštědel. Superkritická fluidní chromatografie spojená s hmotnostní spektrometrií (SFC-MS) představuje moderní přístup, který díky optimalizaci separačních podmínek a automatizovanému škálování zvyšuje produktivitu purifikačních procesů bez závislosti na zkušenostech operátora.

Cíle a přehled studie / článku


Cílem studie Masuda a Kubota (Shimadzu Corporation) bylo vyvinout otevřenou platformu pro screening a purifikaci nízkomolekulárních farmaceutik pomocí SFC-MS a automatizovaného škálovacího algoritmu. Klíčové body:
  • Nasazení tří typů achirálních stacionárních fází (PolyVP, PBr, Diol II) pro široké spektrum sloučenin.
  • Návrh otevřeného softwaru, který doporučí optimální kolonové podmínky a zařídí nadstavbové gradienty pro preparativní separaci.
  • Validace na modelových směsích sedmi známých farmaceutických sloučenin.

Použitá metodika a instrumentace


Metodika se skládá ze dvou kroků:
  1. Screening na analytické SFC-MS (Nexera UC) s gradientními profily B: CO₂/methanol (0,1 %), detekce PDA @254 nm a MS v módu ESI/APCI.
  2. Preparativní purifikace na Nexera UC Prep se stejnou stacionární fází a automaticky zvoleným počátečním složením B podle retenční doby analytického běhu.

Použitá instrumentace:
  • Chromatograf: Shimadzu Nexera UC (analytický) a Nexera UC Prep (preparativní)
  • Kolony: Shim-pack UC-PolyVP (50×3 mm, 3 µm), UC-PBr, Diol II; preparativní 250×20 mm, 5 µm
  • MS: DUIS ESI/APCI, sken m/z 150–1000, sušicí plyn N₂
  • Otevřený software: modul pro screening, generování připomínek a škálovacích parametrů

Hlavní výsledky a diskuse


Automatizovaný škálovací algoritmus odvodil lineární vztahy mezi retenčními časy a počáteční koncentrací gradientu pro každou kolonu. Všechny tři stacionární fáze vykázaly vysokou věrnost modelu (R²>0,97).
Praktické příklady na směsích nitronaftalenu, theofylinu, nifedipinu, paracetamolu, hydrokortisonu, glibenclamidu a indapamidu potvrdily, že:
  • Výběr optimální kolony ve screeningu zajišťuje >95% čistotu tříštěných frakcí.
  • Metoda on-column dilution u preparativní injekce dovoluje zvětšit objem bez zhoršení separace.

Přínosy a praktické využití metody


Implementace otevřené SFC-MS platformy umožňuje:
  • Standardizaci purifikačního workflow nezávisle na operátorovi.
  • Rychlý přechod od screeningových dat k preparativní purifikaci.
  • Úsporu CO₂ a methanolového eluentu díky optimalizovanému gradientu.

Budoucí trendy a možnosti využití


Predikce ukazují rozšíření platformy o:
  • Moduly pro chirální separace SFC-MS.
  • Integraci s laboratorními informačními systémy (LIMS) pro online reporting.
  • Strojové učení pro automatické vylepšování škálovacích algoritmů.

Závěr


Studie demonstruje, že otevřená SFC-MS purifikační platforma s automatizovaným škálováním dosahuje vysoké účinnosti i při separaci blízce elujících farmaceutik. Metoda snižuje spotřebu rozpouštědel, zkracuje čas vývoje purifikačního postupu a zpřístupňuje proces i méně zkušeným laborantům.

Reference


  • Masuda Y., Kubota R. Enhancing Achiral Purification Workflows in Drug Discovery with Open-Access SFC-MS Purification Platform. Shimadzu Corporation, Analytical & Measuring Instruments Division, Solutions COE.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Extraction and Fractionation of Functional Ingredients with Online SFE-SFC
Nexera UC and Nexera UC Prep
Nexera UC and Nexera UC Prep
2024|Shimadzu|Brožury a specifikace
Packed Columns for Supercritical Fluid Chromatography Shim-pack UC series
Simultaneous Analysis of Carboxylic Anhydrides and Hydrolysates Using Supercritical Fluid Chromatography