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液質(zhì)聯(lián)用對(duì)藥物發(fā)現(xiàn)化合物庫(kù)中的化合物進(jìn)行純度評(píng)定
閱讀:1083 發(fā)布時(shí)間:2022-7-19前言隨著人們對(duì)提高高質(zhì)量候選藥物制備效率以及減少失敗風(fēng)險(xiǎn)的日益重視,許多分析團(tuán)隊(duì)在藥物發(fā)現(xiàn)和開(kāi)發(fā)中愈加強(qiáng)調(diào)嚴(yán)格的化合物庫(kù)純度標(biāo)準(zhǔn)。這使得采用多種檢測(cè)方法對(duì)藥物純度進(jìn)行監(jiān)測(cè)越來(lái)越重要,以確保藥物化合物批次中不含雜質(zhì),從而保證藥物的生物安全性和有效性。本文展示了一個(gè)采用多檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)化合物庫(kù)進(jìn)行純度評(píng)定的安捷倫解決方案,該方案為藥物化學(xué)家和工藝化學(xué)家簡(jiǎn)化了工作流程。本實(shí)驗(yàn)采用以組合化學(xué)方法合成的 30 個(gè)庫(kù)化合物。由于雜質(zhì)可能缺少 UV 發(fā)色團(tuán)而沒(méi)有明顯吸收,或者難于離子化,本實(shí)驗(yàn)中采用了 Agilent 1260 Infinity 二極管陣列檢測(cè)器 (DAD) 聯(lián)用 6130 系列單四極桿 LC/MS 系統(tǒng)和 Agilent 1260 Infinity 液相色譜儀蒸發(fā)光散射檢測(cè)器 (ELSD)。這就可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)有 UV 吸收和無(wú) UV 吸收雜質(zhì)的檢測(cè)。質(zhì)譜和 ELSD 可以互相補(bǔ)充。MS 不能檢測(cè)的未電離化合物可以被 ELSD 檢測(cè)到。1 本 LC 方法采用亞 2 µm 顆粒色譜柱,運(yùn)行一個(gè) 7 min 的普通 LC 梯度洗脫程序。使用亞 2 µm 填料顆??梢缘玫礁叩睦碚撍鍞?shù),并因此獲得比較大填充顆粒的同規(guī)格色譜柱更高的分辨率。這種完善的配置避免了為每種化合物開(kāi)發(fā)單獨(dú)的純度檢驗(yàn)方法。安捷倫 Analytical StudioReviewer (ASR) 提供了一個(gè)直觀的用戶(hù)界面來(lái)顯示 LC/MS 數(shù)據(jù),用戶(hù)可以在一個(gè)窗口中同時(shí)瀏覽來(lái)自多個(gè)檢測(cè)器的色譜圖、純度的峰面積百分比以及樣品位置。ASR 也可對(duì)沒(méi)有通過(guò)純度檢測(cè)的化合物進(jìn)行快速評(píng)估。2
以前,我們展示過(guò)采用安捷倫質(zhì)量觸發(fā)式制備型 LC 系統(tǒng)和組分收集系統(tǒng)進(jìn)行藥物化合物純化的解決方案。3 本文中,我們將展示一個(gè)使用包括 UV、MS 和 ELSD的多檢測(cè)器系統(tǒng)和 Analytical StudioReviewer 軟件進(jìn)行純度評(píng)定的解決方案。實(shí)驗(yàn)部分庫(kù)化合物的合成按照如圖 1 所示的母核結(jié)構(gòu),我們合成了庫(kù)中 30 種不同的化合物。這些化合物通過(guò)組合化學(xué)方法、使用金屬催化劑合成。金屬催化劑有助于形成一些雜質(zhì),給純度評(píng)定帶來(lái)挑戰(zhàn)。使用一個(gè)包括含 0.1% 甲酸的水和乙腈流動(dòng)相系統(tǒng)的普通方法來(lái)評(píng)定這 30 種庫(kù)化合物的純度。UV 檢測(cè)器設(shè)定了 210 nm、254 nm 和 280 nm 三個(gè)波長(zhǎng)進(jìn)行雜質(zhì)檢測(cè)。通過(guò)測(cè)試一組預(yù)設(shè)的 10 個(gè) ELSD 方法,可以輕松實(shí)現(xiàn) ELSD 檢測(cè)條件的優(yōu)化。這 10 個(gè)方法具有不同的蒸發(fā)溫度、霧化溫度和氣體流量值。結(jié)果表明其中的一種方法(表 1)具有*佳的 ELSD 信號(hào),因此我們所有的實(shí)驗(yàn)均選用該方法。
結(jié)果與討論庫(kù)化合物合成的確證正離子模式的 MS 用于化合物分子量 (MW)的確證。ASR 計(jì)算了用戶(hù)預(yù)設(shè)的目標(biāo)離子豐度(面積)與基峰離子豐度的比例,并且以基峰強(qiáng)度百分比 (BPI%) 的形式報(bào)告該比例(圖 2)。用戶(hù)可以規(guī)定最小的BPI% 值,確證已檢測(cè)到某化合物并將該樣品標(biāo)為綠色。標(biāo)為紅色的化合物表明它在設(shè)定的 BPI% 閾值以下。本實(shí)驗(yàn)中選擇BPI% 值為 20%。圖 2 結(jié)果表明,幾乎所有化合物的質(zhì)量與序列表中給定的質(zhì)量數(shù)相符,證明我們合成了期望的化合物。
化合物純度的測(cè)定基于任何一種檢測(cè)器給出的峰面積百分比,ASR 可測(cè)定出這些化合物的純度。彩色編碼(圖 3A)表明了純度分級(jí)。粉色表示純度 > 80% 峰面積百分比,而藍(lán)色表示純度在 20–80%,橙色表示純度低于 20% 面積百分比。采用 MS 作為純度評(píng)定檢測(cè)器的結(jié)果表明,三分之一庫(kù)化合物的純度高于 80%(圖 3)。由于雜質(zhì)或其加合物離子化效率的差異,可能會(huì)得出不同的純度結(jié)果。ASR 允許用戶(hù)查看不同檢測(cè)器如ELSD 的檢測(cè)結(jié)果,以確證純度評(píng)定結(jié)論。當(dāng)采用 ELSD 為主要檢測(cè)器評(píng)定純度時(shí),結(jié)果顯示 67% 的化合物純度 > 80%。這表明 MSD 可以檢測(cè)到更多的雜質(zhì),ELSD或 UV 可用來(lái)進(jìn)一步確證 MSD 的純度評(píng)定結(jié)果。
采用安捷倫噴射流離子源時(shí)檢測(cè)靈敏度更高采用配備 ESI 離子源或安捷倫噴射流離子源 (AJS) 的 6130B 系列單四極桿 LC/MS系統(tǒng)分析庫(kù)化合物。與采用 ESI 離子源的分析結(jié)果相比,采用 AJS 離子源的分析結(jié)果具有更高的信號(hào)強(qiáng)度,從而可以檢測(cè)和計(jì)算出更多的色譜峰(圖 4A)。采用 AJS 離子源時(shí),主峰信號(hào)的峰面積為 2.27 ×107,而采用 ESI 離子源時(shí),相同峰的峰面積為 1.07 × 107,前者信號(hào)強(qiáng)度為后者的兩倍。ASR 的純度視圖(圖 4A 和 4B)表明,采用 AJS 離子源時(shí)有 9 種化合物的純度 > 80 %,而采用 ESI 離子源時(shí)卻有14 種化合物的純度 > 80 %。在圖 4B 中,一種化合物(序號(hào) 16,標(biāo)記 B7)采用 ESI離子源時(shí)表明其純度為 *,而該化合物在采用 AJS 離子源時(shí),純度只有 70%(圖4A)。表明 AJS 離子源可以提供更準(zhǔn)確的庫(kù)化合物純度評(píng)定。
結(jié)論聯(lián)用帶 AJS 離子源的 Agilent 6130 系列單四極桿 LC/MS液相色譜 系統(tǒng)、Agilent 1260Infinity 二極管陣列檢測(cè)器、Agilent 1260ELSD Infinity 蒸發(fā)光散射檢測(cè)器和安捷倫Analytical Studio Reviewer 軟件,為快速篩選庫(kù)化合物提供了一個(gè)通用方法。采用一個(gè)耗時(shí)短的通用 LC 方法,使用亞 2 µm顆粒色譜柱,避免了為每個(gè)化合物開(kāi)發(fā)多種純度檢驗(yàn)方法。而且,多種檢測(cè)器實(shí)現(xiàn)了互補(bǔ)檢測(cè),避免了使用單一檢測(cè)器可能造成的雜質(zhì)峰丟失。AJS 離子源提供了更高的 MS 信號(hào)強(qiáng)度,實(shí)現(xiàn)了對(duì)化合物純度更準(zhǔn)確的評(píng)定。另外,Analytical Studio Reviewer 軟件為化合物的數(shù)據(jù)審查和導(dǎo)航提供了快速而簡(jiǎn)單的解決方案,顯著減少了數(shù)據(jù)分析時(shí)間。