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质量源于设计的快速方法开发以及超高效液相色谱到高效液相色谱的方法转换

作者：Andreas Tei
安捷伦小分子制药部门经理

和 Vinayak Azakaprakala
安捷伦应用化学家

在制药业 QA/QC 实验室中，人们都不希望有分析方法失败。为了降低这类失败的风险，方法开发中的质量源于设计 (QbD) 方法采用实验设计 (DoE) 和多变量分析来开发设计空间。设计空间决定了实验条件，在该实验条件下改变方法参数不会显著影响结果。安捷伦工具加快了方法开发，减少了方法失败和超出指标的结果。

在制药行业中，方法开发、验证以及转移到 QA/QC 实验室都是常规工作。然而，在 QbD 原则下使用常规高效液相色谱柱进行色谱柱筛查和方法开发很费时。筛查阶段将超高效液相色谱方法用在较短的亚 2 µm 色谱柱上会显著提高效率。

将方法从超高效液相色谱转移到高效液相色谱条件下，并且不影响关键的方法属性 (CMA)（如活性药物成分 (API) 分离度和峰纯度）极具挑战。将安捷伦方法转换软件、安捷伦智能系统模拟技术 (ISET) 以及 Fusion QbD 方法开发和认证软件联用，通过 QbD 方法可有效加快超高效液相色谱到高效液相色谱的方法转换。

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图 1. 将优化的 QbD 方法从超高效液相色谱成功转移到高效液相色谱的整个流程

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图 2. QbD 工作流程，左侧示出了软件包，右侧示出了详细步骤

成功创建稳定方法的概要

最近我们展示了这种有效的方法转移。首先，我们在装有亚 2 µm 色谱柱的 Agilent 1290 Infinity 二元液相色谱系统上创建使用 QbD 理念的方法。然后，使用安捷伦方法转换软件计算从超高效液相色谱亚 2 µm 色谱柱转变到具有较大颗粒的高效液相色谱柱的方法条件。我们在模拟为 Agilent 1260 Infinity 二元液相色谱系统的 Agilent 1290 Infinity 液相色谱系统（代表目标系统）上执行这个步骤。然后优化此方法，为目标系统创建新的设计空间。图 1 概括了此过程。

加速方法开发的更多详细信息

在工作流程开始时，我们筛查了六种短的亚 2 μm 色谱柱、两种有机溶剂和 pH 值不同的五种水溶剂。在这个步骤，我们使用了 Agilent 1200 Infinity 系列方法开发解决方案和 Fusion QbD 软件（图 2）。最佳条件是由 Agilent ZORBAX 超高压快速高分离度 (RRHD) Eclipse Plus C8 色谱柱在 pH 为 7、梯度时间为 10 分钟的情况下提供。然后我们进一步优化这些条件，以获得稳定的方法。接着为超高效液相色谱方法生成了设计空间。

安捷伦方法转换软件有助于将新创建的超高效液相色谱方法转移至高效液相色谱方法。为了通过 DoE 优化转移的方法，我们改变温度、梯度斜率和 pH 来确保该方法的稳定性。将所得的高效液相色谱设计空间与先前生成的超高效液相色谱设计空间进行比较，以验证两个系统中设计空间内已验证的可接受范围 (PAR)。最后，我们验证了高效液相色谱方法中 API 的峰面积、保留时间以及目标系统分离度的重现性。

表 1 示出工作流程中每个步骤所需的时间。此表格记录了运行序列、准备样品和溶剂以及配置仪器的时间。可以看出，使用较短的亚 2 µm 色谱柱进行筛查比使用常规色谱柱进行筛查更为省时。通过该方法，我们可将方法开发时间缩短两个工作日。

表 1. QbD 工作流程中每个步骤所需的时间表明，在筛查步骤中使用亚 2 μm 色谱柱可以节省两天时间

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图 3. 色谱图展示了两个液相色谱系统间的成功方法转换

模拟系统和目标系统之间一致性的验证

在模拟模式下的 Agilent1290 Infinity 液相色谱系统中新开发的高效液相色谱方法被复制到目标 Agilent 1260 Infinity 液相色谱系统中。两个色谱间 API 的保留时间和分离度的差异在可接受的限度内（图 3）。我们通过六次重复测定验证了方法的重现性。结果表明，API 面积的相对标准偏差、保留时间和分离度均在可接受的限度内。例如，API 分离度的百分比偏差为 4.2，保留时间为 0.1。此外，我们复制了 Agilent1260 Infinity 液相色谱系统的 PAR，以确认满足 CMA 的性能要求（数据未显示）。

欲了解本工作的全部详情，请参阅免费提供的安捷伦出版物 5991-5701EN。如需了解有关在药物开发中实施 QbD 的安捷伦解决方案的更多信息，请即刻下载信息丰富的基础导论 5991-2166CHCN。

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