COMPARACIÓN DE LA CARGA Y LA CAPACIDAD MÁXIMA EN FÁRMACOS DE MOLÉCULAS PEQUEÑAS
Los recientes avances tanto en la química de la fase estacionaria como en la instrumentación analítica ha hecho que la industria farmacéutica reevalúe el rendimiento de sus métodos actuales, así como la forma de desarrollar nuevos métodos. En los últimos 6 años, esto ha llevado a la adopción de uno de los tres enfoques posibles para aumentar el poder de separación de los compuestos farmacológicos de moléculas pequeñas:
1. El uso de columnas cromatográficas de partículas superficialmente porosas con instrumentación tradicional de HPLC (5.800 psi o 400 bar)
2. El uso de columnas cromatográficas de partículas de porosidad superficial con instrumentación de UHPLC. En este caso, se define como un sistema capaz de operar hasta 8.700 psi (600 bar)
3. Tecnología UPLC – definida como el uso de columnas cromatográficas de partículas sub-2 µm en combinación con instrumentación de baja dispersión y alta presión (15.000 psi o 1034 bar)
Para el análisis por HPLC convencional de fármacos de moléculas pequeñas, que tienden a ser más básicos en su naturaleza química, ya se han abordado las ventajas de utilizar columnas cromatográficas de partículas totalmente porosas en lugar de partículas superficialmente porosas. En este post se compara el uso de columnas de partículas superficialmente porosas en los instrumentos de UHPLC y la tecnología UPLC con respecto a la carga de masa y la capacidad de pico para las separaciones de fármacos de moléculas pequeñas.
En la figura 1. se compara la capacidad de carga de columnas de partículas de porosidad total y superficial utilizando dos fármacos comunes (figura 1).para ambos las columnas de partículas totalmente porosas tienen una capacidad de 2 a 3 veces mayor que la de partículas superficialmente porosas en las mismas condiciones.
La diferencia entre las columnas es incluso mayor (casi 4 veces) con cargas de masa bajas, lo que indica que la columna superficialmente porosa se sobrecarga incluso con cargas de masa muy bajas, y estas son las más usadas para el análisis rutinario de fármacos
En la figura 2 se observa que se puede conseguir un mejor rendimiento de separación con la UPLC en comparación con la UHPLC, especialmente para los fármacos básicos. Esto se confirmó al ejecutar la columna de partículas totalmente porosas de 1,7 µm en el sistema UHPLC en las mismas condiciones y observar una pérdida del 38% en la capacidad de los picos, que se debe simplemente a las contribuciones del sistema cromatográfico, además se evidencia que la separación por UPLC da lugar a un aumento del 54% en la capacidad de los picos con respecto a la separación por UHPLC, con una intensidad de señal de 3 a 4 veces mayor.
Porque?
1.Sobrecarga de la columna UHPLC.
2.Al disminuir el volumen de retardo en UHPLC , el bucle se desconecta después de la inyección, entonces los ciclos de la válvula del inyector entre las posiciones de carga e inyección ocasionan alteraciones en la línea base.
En la figura 3, se compara la capacidad de pico en función del caudal para tres columnas cromatográficas, la columna de partículas totalmente porosas de 3,5 μm y las de superficialmente porosas de 2,7 μm ofrecen la misma capacidad de pico hasta un caudal de 0,6 ml/min. Por encima de este, la columna de 2.7 μm ofrece una capacidad de pico aproximadamente un 10% superior a 3,5 μm, probablemente debido a la menor contribución del ensanchamiento relacionado con difusión a caudales más elevados. Tanto la columna de 2,7 μm como la de 3,5 μm están limitadas a aproximadamente 1,2 ml/min debido a las limitaciones de presión de las columnas. Dado que el sistema acquity UPLC y las columnas de 1,7 μm pueden funcionar a 15.000 psi, se pueden conseguir capacidades de pico 20% mayores para separaciones de moléculas pequeñas utilizando este enfoque en comparación con las columnas cromatográficas de partículas de porosidad superficial.
CONCLUSIONES
La UPLC que utiliza columnas cromatográficas de partículas totalmente porosas ofrece una capacidad de carga de fármacos básicos 3 veces superior a la de las columnas de partículas superficialmente porosas en un sistema de UHPLC.
La capacidad de carga para compuestos básicos en UPLC puede incrementarse aún más (~10 veces) utilizando fases móviles de alto pH.
La UPLC proporciona separaciones de mayor capacidad de pico para las bases que la UHPLC.
La forma más eficaz de aumentar la capacidad de pico para las separaciones de fármacos básicos es combinar alta presión, alta temperatura y un pH elevado de la fase móvil en las columnas cromatográficas y la instrumentación de UPLC.
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Más info: Kenneth J. Fountain; UPLC versus UHPLC: Comparison of Loading and Peak Capacity for Small Molecule Drugs; Tomado de:
https://www.waters.com/webassets/cms/library/docs/720003869en.pdf
