实例详解UPLC在同分异构体分离方面的使用
UPLC顾名思义就是超高效液相,相比传统的高效液相,具有诸多的优势。1)分离度高,根据分离的解析度方程,解析度与柱效平方根成正比,从范迪姆特方程的角度讲,柱效与填料粒径成反比,1.4μm的色谱柱比5μm的柱效高出70%,比3.5μm的高40%。2)采集速度快,1.7μm的粒径的UPLC色谱柱,相对于5μm的普通色谱柱,在不影响柱效的情况下,柱长将可以立方级的减少,而且可以在3倍的流速下运行,相同的解析度情况下,分离速度提高了9倍。3) 灵敏度高,UPLC能提高柱效N,从而使峰宽变的更窄,响应值增加,不但如此,UPLC细、短柱可以有效控制纵向和横向扩散,可以进一步提高响应值。4)节省流动相,一般UPLC流速为0.3~0.5ml/min,可以大幅减少流动相的用量。
因为国内UPLC尚未广泛普及,所以药监系统要求UPLC方法学能转换成HPLC方法学,这一要求意味着如果企业使用UPLC分析,需要做两套方法,大大增加了工作量,因此很多企业对UPLC的应用,就停留在溶出检样上。其实对于一些极难分离的物质,如同分异构体,UPLC是一种绝佳的策略。
西那卡塞是一个杂质较多的产品,一共有16个杂质。下图的六个杂质是因为副反应产生的,结构与API极其相似,极性相近。但通过梯度法可以得到很好的分离。但是梯度拉的比较长,API在28min才出峰,低极性杂质保留时间达40min,走完一针须一个小时。
峰定位时,分离度均符合要求(下图),尽管有个杂质受干扰也是因为氮氧化物不稳定二次分解造成,现用现配的样品完全可以基线分离。查看峰纯度,每个峰的峰纯度都符合要求。再使用合成提供的粗品进样检测,发现多了几个未知杂质,但各项指标均符合要求。
然而做分析并非表观结果符合要求那么简单,一查工艺路线,潜在两个杂质,而这两个杂质均未在以上色谱图中体现出来,哪儿去了?肯定是包主峰里了!为什么峰纯度还能合格呢?唯一的解释是杂质量低,光谱图极为相似,DAD辨别不出来。既然理论上存在这些杂质,就需要控制,但普通HPLC柱效已经达到瓶颈,尽管梯度再拉长也无济于事,试验中将梯度拉到2小时,邻位杂质也只是“小荷才露尖尖角”,对位杂质基本没有见到。
既然HPLC不行,那只能另想办法。接上UPLC1.7微米,7.5cm长的柱子单独对两个杂质和API进行分离。由下图可知,将梯度拉到18min,这三个杂质已经基本可以基线分离(因为本图是峰定位图,杂质加的量比较大,所以看不出来)。一看图,不但分出了邻对位杂质,杂质中的杂质都分开了!
不要因为没有广泛普及的原因,就敬而远之,UPLC对于极难分离的化合物来说是一个很好的分离手段,而且国外已经广泛应用。UPLC的柱效往往比HPLC高出近一个数量级,对于HPLC分不开的产品,UPLC可以作为一个备用手段。当然西那卡塞可以从源头上使用气相色谱控制起始物料解决同分异构的问题,但对于那些不能使用气相色谱控制的产品,建议还是好好考虑一下UPLC!
鉴于行业操守,本文不给出详细的分析开发过程和最终的色谱条件,请读者见谅!
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