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Access Agilent 电子期刊(2015 年 8 月)

安捷伦自动进样器和 iChemExplorer 相结合可实现小分子药物应用的自动化和小型化

作者:Graham Farrell
安捷伦科学作家

Smriti Khera
安捷伦全球制药市场营销经理

药物化学有几种形式。专业的化学家进行一些非常特定的研究并且具有不同的考虑因素。发现阶段的药物化学家任务是寻找合适的分子以实现所需的医疗成果,而开发阶段的工艺化学家则必须找到正确方法来合成候选药物。

药物研发中的化学

实际运用中,药物化学家通常生成一种给定先导化合物系列的许多类似物,以进行优化和测试。支持发现阶段的分析和预制剂工作也关注化学家制造的化合物系列中的大量化合物。目的是为了评估它们的物理化学、生物学及药物代谢与药代动力学 (DMPK) 曲线,从而有助于在发现过程中制定关键决策。

另一方面,工艺化学家开发并优化合成方案并试验工厂生产步骤,以便制造出用于药物开发及后续阶段使用的化合物。他们必须找到一种适用于大规模生产的安全、经济高效且省力的化学工艺,这种工艺的合成途径“绿色”且具有高重现性。要做到这一点,工艺化学家需要通过运行一系列潜在具有若干独立变量(例如特定试剂、试剂量、催化剂、其他反应条件和溶剂)的相似实验,来优化合成的每个步骤。

不同的实验实现共同的目标

尽管两组药物化学家的合成目标不同,但也有许多共同点。他们通常都会运行非常相似的合成反应,以生成类似物或试图优化合成工艺。

同时,他们还希望系统地改变反应条件,例如针对所需合成筛选不同催化剂或改变底物和官能团。因此,药物化学家和工艺化学家都可以从自动化和小型化中获益,简化一些繁琐的重复步骤的操作。分析和制剂团队也将从自动化中获益,从而简化繁重的任务。这正是 iChemExplorer 的作用所在,结合在线取样以监测自动进样器内部正在进行的实验。

图 1. iChemExplorer 平台便利地位于自动进样器下方

iChemExplorer 的诞生

很久以前,一位化学家在自动进样器底部剪了一个洞,于是 iChemExplorer 诞生了(图 1)。如今,许多顶级创新制药公司正在使用该平台评估早期候选药物,并进行工艺放大的优化。实质上,化学家使用自动进样器样品瓶作为反应容器,仅需几毫克起始原料。最大程度降低了浪费并加速了获取结果的进程。

iChemExplorer 是针对许多药物应用(包括化学合成)的自动化和小型化独特平台。借助于 iChemExplorer 的更多功能,化学家能够进行精细温度控制(可达非常高的温度)的化学反应 — 全部反应在 Agilent HPLC 自动进样器中进行。

ICEtray 可随时替换 Agilent 100 位样品盘。ICEtray 在一个单一温度区内可容纳 57 个 2 mL 样品瓶。建议操作范围为 5 至 80 ℃,但是最高可加热至 150 ℃。单独的流动样品盘能促进来自可编程循环器的热传导液循环,从而控制样品盘的温度。安装流动样品盘后,您可以在低于室温的温度下运行样品并自动操作软件管理的受控冷却升温。样品瓶中有磁力驱动的搅拌棒,转速为 1000 rmp。

iChemExplorer — Agilent HPLC 和 LC 解决方案的最佳选择

iChemExplorer 平台最初为 Agilent HPLC 开发,并且与标准的高性能 Agilent 1260 和 1290 Infinity 液相色谱自动进样器兼容。1260 和 1290 Infinity 液相色谱是完善的产品线,普遍应用于制药行业 — 大多数实验室至少有一台。然而,iChemExplorer 还不能用于新推出的 Agilent 1290 Infinity II Multisampler

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图 2. 全面且简单易用的 iChemExplorer 操作界面

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图 3.Agilent HPLC 上 iChemExplorer 的示例峰面积数据,展示了产物(蓝色)、试剂(棕色)和副产物(红色)

使用 iChemExplorer 轻松获取数据和报告结果

iChemExplorer 用户界面包括可供用户填空创建采样序列的 iSample 和用于手工和自动温度控制的 iHeat(图 2)。用户点击一下 iGraph 可创建和自定义峰图,粘贴至其他应用程序并以 MS Excel® 导出。 用户界面与 Agilent ChemStation 无缝集成,并具有帮助实现多种常规工作流程自动化的有效工具,例如溶解度研究(使用 iSample 溶解度工具)。

iChemExplorer 主要应用

安捷伦自动进样器与 iChemExplorer 配合使用进行的典型分析如图 3 所示。主要应用包括:

  • 模拟/目标谱库
  • 探究性化学
  • 工艺优化(催化剂筛选、实验设计、反应监控)
  • 溶解度研究
  • 稳定性与强制降解
  • 基因毒性杂质

安捷伦具有多种用于小分子药物的解决方案

安捷伦为您提供多种用于分离和检测的光谱解决方案,包括 Agilent 1290 Infinity II LC,最大程度提高了分析、仪器和实验室效率。安捷伦分析型 HPLC 和 UHPLC 色谱柱为您提供所需的快速、可重现性结果,可为各种高分离度 LC/MS 仪器提供最低的检测限。6495 三重四极杆 LC/MS 系统具有卓越的灵敏度、公认的可靠性和整体系统稳定性。

安捷伦所有用于小分子药物应用的解决方案都能为您提供更高的灵敏度和数据质量,使您信心十足地进行目标化合物的分析、鉴定、定性和定量。查看系列产品并了解安捷伦如何帮您洞察敏锐,成就超群。

图 2.

全面且简单易用的 iChemExplorer 操作界面

图 3.

Agilent HPLC 上 iChemExplorer 的示例峰面积数据,展示了产物(蓝色)、试剂(棕色)和副产物(红色)