基于AQbD理念的酒石酸美托洛尔有关物质分析方法开发

本文使用基于AQbD理念的LabSolutions MD软件开发酒石酸美托洛尔有关物质的分析方法，为HPLC的方法开发提供了新的思路。峰追踪功能通过使用多个参数，对不同分析条件的数据实现了色谱峰的自动鉴定。通过绘制设计空间，可以直观地掌握各种参数变化对分离度的影响，并且可以给出最佳分析条件，预测出该条件下的色谱图。LabSolutions MD软件基于科学方法的工作流程，能够开发研究出不依赖经验的综合分析方法。SSL-CA23-186Excellence in Science Excellence in ScienceLC-382 基于 AQbD 理念的酒石酸美托洛尔有关物 质分析方法开发 LC-382 摘要：本实验采用岛津方法开发系统，结合 LabSolutions MD 软件，对酒石酸美托洛尔有关物质有效分离进 行了方法开发。LabSolutions MD 软件是基于 AQbD 理念的方法开发软件，支持方法开发的整个流程。该软件 可根据实验设计(DoE)分析样品，使用峰追踪 (i-PeakTracer)功能自动识别色谱 峰 ，对设计空间 进 行精确构建，从而开发出稳健可靠的综合分析方法，界面直观可视，即使缺乏经验的分析人员也同样能够轻松驾驭。 关键词： LabSolutions MDA AQbD 方法开发 酒石酸美托洛尔 技术特点： 必基于 AQbD 理念，使用 LabSolutions MD 开发出酒石酸美托洛尔有关物质的分析方法。小 峰 追踪 (i-PeakTracer) 功能自动识别色谱峰，从而实现对设计 空 间的精确构建。 有关物质的研究是新药研究及仿制药一致性评价 中所关注的药品关键质量属性重要部分。传统的方法开 发采用的试错 法 用于单因素单水平的试验，需要不断试 错和摸索，最后幸运地找到一个合适的方法。这种方法 开发的模式比较盲目，费时费力费成本，方法开发时不 会考虑各参数的空间，耐用性差，不同实验室转移时常 出现方法测试不能重现的现象。 ICH Q14 为分析方法开 发提供实践指南，将分析质量源于设计(AQbD)的纳入 方法开发过程中。AQbD 是基于分析质量源于设计的理 念，对方法进行系统性的研究，多因素多水平同时评估。利用方法开发工具和统计学软件进行数据的分析与处 理，最后得到一个高性能的方法 。这类方法耐用性好，设计空间可 靠 ，准确性高，收集 的 方法知识多，使用的 生 命周期长，大大节省人力和时间成本。 在本例中，研究了β受体阻滞剂-酒石酸美托洛 实验部分 1.1仪器 本实验采用岛津高效液相色谱仪，具体配置为： 系统 控 制器：CBM-40输 液 泵 ：LC -40D XSx2柱温箱 ：CTO-40C 自动进样器：SIL-40C XS 检测器 SPD-M40软 件 Labsolutions Ver. 5.106 尔有关物质的分析方法开发，对比国内外药典标准，酒 石酸美托洛尔原料药及其片剂有关物质检查项所用检测 方法、限度均不大相同。ChP2020 采用 HPLC 法控制 已知杂质I。 BP2022 采用 HPLC 法控制已知杂质A~H、J， 其中杂质C即为 ChP2020 的杂质I；采用 TLC 法控 制已 知 杂质M、N 、O。 USP44 采用 HPLC 法控制已知 杂质 A~D， 其 中 杂质A、C与BP中的杂质A、C相同，杂质D 为BP中的杂质O， USP44 收载的杂质B并未 收载于 BP中， 但USP 杂质B结构包含 警 示结构单 元 ，具 有潜在遗传毒性。因此全面检 测 各个杂质是 十 分有必要的。 本文参考 国 内外药典中酒石酸美托洛尔片有关 物质检查的色谱条件，使用岛津符合 AQbD理念的 LabSolutions MD 软件对杂质 A~H、J 、B(USP)进行参 数优化，最终建立了酒石酸美托洛尔有关物质稳定 可 靠 的分析方法。 LabSolutions MD Ver. 1.01 轻松实现基 于 A Q bD理念的方法开发 十 高 效 通过实验设计 提高分析条件筛选的效率 十 直观 构建设计空间 将分析方法的稳健性可视化 十 合 规 集中管理数据库中的所有实验结果 确保数据完整性 图1 Labso l utions M D 软件 的 特点 1.2样品信息 表1.样品 信 息 NO. 中文名称 英文名称 CAS 号 1 杂质A Metoprolol Tartrate Impurity A 109632-08-8 2 杂质B Metoprolol Tartrate Impurity B 56718-71-9 3 杂质C Metoprolol Tartrate Impurity C 29122-74-5 4 杂质D Metoprolol Tartrate Impurity D 62572-90-1 5 杂质E Metoprolol Tartrate Impurity E 163685-38-9 6 杂质F Metoprolol Tartrate Impurity F 7695-63-8 7 杂质G Metoprolol Tartrate Impurity G 501-94-0 8 杂质H Metoprolol Tartrate Impurity H 62572-94-5 9 杂质J Metoprolol Tartrate Impurity J 163685-37-8 10 杂质O Metoprolol Tartrate Impurity O 154784-36-8 11 杂质 B(USP) Metoprolol Tartrate Impurity B(USP) 56718-76-4 13 酒石酸美托洛尔 Metoprolol Tartrate 56392-17-7 分别称取表1中各对照品适 量 ，精密称定，加入适 量 溶剂溶解，分别 制 成 1000 ug/mL的溶液，作为标准品 储备液。分别取各杂质对照品储备液适量，加入乙腈稀释成分别含酒石酸美托洛尔 100 ug/mL、杂质1 ug/mL 的混合标准品溶液，即得。 结果与讨论 2.1实验设计 从色谱分离原理看，影响分离要 素 第一位的是固定相类型。本例是在已经确定了色谱柱的基础上进行后续 研究，考察了流动相的组成变化、柱温箱温度以及流速大小对 酒 石酸美托洛尔与有关物质的分 离 的影 响 ，酒 石 酸美托洛尔有关物质的实验设计如表2所示。 表2 筛选阶段实验设计表 流动 相 · A 相：50m乙酸铵-1%乙酸溶液 B 相：ACN 色 谱柱 ： Inertsil ODS-3 ((250 mm × 4.6 mml.D.， 5um)， S/N： 1A5153356 分析 斤条 件 ： B相起始浓度：10，15，20% (3水平) B相终止浓度：60% 流 速：0.8，1.0，1.2 mL/min (3水平) 柱 温：20，30，40℃(3水平) 洗 脱 方 式：梯度洗脱，时间程序如下， B conc 10% (0 min) ~20%(15min) ~60% (30 min) ~90% (30.1-35 min) ~10% (35.1-40min) 进 样 量：1uL 检测 波 长：275nm 2.2峰追踪 (i-PeakTracer) 功能自动识别色谱峰 为了构建准确的相应曲面，需 要在每个条件下准确识别所有化合物峰。峰追踪功能 可 以使用 峰 洗脱顺序、UV 光谱、MS质谱相似度、峰面积及峰面积百分比、峰高度及峰高度百分比等多种参数对色谱峰进行自动追踪 鉴定，从而实现对设计空间的精确构建，大大减少手动识别的繁琐程度，提高工作效率 。本实验采用峰洗脱顺序、UV 光谱相似度大于0.9对色谱峰进行追踪，图2为不同条件下峰追踪的色谱图。 图 22峰追踪色谱 图 (a)B相起始浓 度 ：15%，流速：1.2mL/min， 柱温：40℃ (b)B相起始浓度：10%，流速：1.0mL/min， 柱温：20℃ 2.3设计空间 ——分析条件的可视化 LabSolutions MD软件可以绘制设计空间，可 以将分析条件和分离关系进行评价。根据化合物的保留时间，将流速与柱温，B相起始浓度与柱温绘制最小分离度的设计 空 间，可以同时研究流速、柱温、B相起始浓度关 键参数对分离度的影响，如图3所示。 图3 最 小 分离度的设计 空 间 对有关物质的分析方法开发而言我们可能更为关注主成分 与 周围杂质或者难分离杂质之间的分离度。 LabSolutions MD 还能够绘制特定化合物的设计 空间 ，酒石酸美托洛尔的分离度的设计空间如图4所示，因此 我们可以比较直观的确认酒石酸分 离 良好的分析条件 。 图4 酒石酸美 托 洛尔最小分离 度 的 设计空间 2.4计算最佳条件分析条件 LabSolutions MD软件可以根据绘制的设计空间来预测 出 最佳的分析条件，无需依赖分析员的经验和直 觉 。图5蓝色正方形为 LabSolutions MD 给出最佳分析参数，预测的色谱图如图6所示。根据 LabSolutions MD 给 出的最佳分析参数上机分析，实测色谱图如图7所 示 ，各峰分离度均大于1.5，结果参见表3。 Mi n i m u m R e s o lu t io n 图 55最佳分析参数 X： [Ov e n T em p .(C)：34] Y： [F l ow R at e (mL/min )： 0.9] In i t i a l C o nc . (%)：15 (Pr e d i ct e d Chr o ma t ogram) 图6.最佳分析条件预测色谱 图 图7最佳 分 析条件实测色谱图 表3.最 佳条件实测色谱图各峰分离度结果 化合物 名称 杂质H 杂质C 杂质G 杂质F 杂质A 酒石酸美 托洛尔 杂质 D)杂质J 杂质B3 杂质E 杂质O 杂质 B(USP) 分离度 一 3.955 1.797 12.964 2.946 7.485 5.013 1.67 3.162 3.391 20.332 5.964 2.5耐用性分析 借用 LabSolutions MD 软件进行耐用性分 析 ，在软件中输入分析条件波动的允许范围，软件自动根据序贯 设计创建批处理表，进行耐用性评估。在本例中，流速波动 0.1 mL/min， 柱温波动1℃(图8中黑色方框)，从而验证对分离的影响。图9为耐用性评估的色谱图，各峰分离良好，方法的耐用性好。 Oven T emp. (C) 图8 耐用性评 估 区域 uV 图 9耐用 性 分析色谱图 结论 本文使用基于 AQbD 理念的 LabSolutions MD 软件开发 酒 石酸美托洛尔有关物质的分析方法，为 HPLC的方 法开发提供了新的思路。峰追踪功能通过使用多个参数，对不同分析条件的数据实现了色谱峰的自动鉴定。通过 绘制设计 空 间，可以直观地掌握各种参数变化对分离度的影响，并且可以给出最佳分析条件，预 测 出该条件下的 色谱图。 LabSolutions MD 软件基于科学方法的工作流程，能够开发研究出不依赖经验的综合分析方法 。