Steve Zulli、Dan Rolle、Ziqiang Wang（博士）、Timothy Martin、Rui Chen（博士）和Harbaksh Sidhu

Waters Corporation, Milford, MA, U.S.

 

使用疊加進(jìn)樣模式進(jìn)行手性化合物純化證明了質(zhì)譜引導(dǎo)的Prep 100 SFC系統(tǒng)所提供的收集方案具有多用性和靈活性。大氣壓條件下的開放床式收集平臺(tái)在同時(shí)使用包括質(zhì)譜檢測器在內(nèi)的多種檢測器進(jìn)行觸發(fā)收集時(shí)，可提供更高的效率及成功率。

 

質(zhì)譜引導(dǎo)的Prep 100 SFC系統(tǒng)，2998型光電二極管陣列(PDA)檢測器，3100型質(zhì)譜檢測器，2767型樣品管理器

MassLynx™軟件，F(xiàn)ractionLynx™應(yīng)用管理程序，疊加進(jìn)樣模塊

 

手性，Prep 100 SFC，疊加進(jìn)樣，質(zhì)譜引導(dǎo)，開放床式收集

 

根據(jù)FDA的規(guī)定1，手性色譜已經(jīng)成為藥物開發(fā)早期為通過藥理學(xué)、毒理學(xué)和臨床信息準(zhǔn)確鑒定單一純對映體并進(jìn)行分離的首選工具。

 

超臨界流體色譜（SFC）因其具有更高的效率、更大的通量和更寬的適用性而被證實(shí)成為手性化合物分離的一種主流技術(shù)。手性SFC越來越受到關(guān)注并且其應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，在一些情況下逐漸成為首選方法。

 

通常情況下，對映體混合物含有一定數(shù)量的雜質(zhì)，對于常用的疊加進(jìn)樣和基于信號(hào)閾值的收集策略而言（例如UV/ PDA檢測），這些雜質(zhì)可降低實(shí)際純化過程的效率。多數(shù)情況下，進(jìn)行一步預(yù)凈化是必要的，但因存在資金和工作量限制卻是不實(shí)際的。這需要一種能將對映體與其它雜質(zhì)鑒別開來的多功能檢測方案。除了UV/PDA檢測器之外，3100型質(zhì)譜檢測器是一種可廣泛用于手性分離的理想選擇。

 

在本應(yīng)用文獻(xiàn)中，展示了質(zhì)譜引導(dǎo)的Prep 100 SFC系統(tǒng)及其在開放床式平臺(tái)上進(jìn)行疊加進(jìn)樣和收集的功能，并被證實(shí)是一種手性化合物純化的有效工具。下文回顧并描述了用于手性分離案例的系統(tǒng)配置和方法。

 

 

CO2由Airgas（Salem，NH，USA）公司提供，并以加壓液體的形式在大約1100 – 1300 psi的條件下，通過內(nèi)置管道供應(yīng)給質(zhì)譜引導(dǎo)的Prep 100 SFC系統(tǒng)。甲醇和反式芪氧化物（T SO，MW：196）由Sigma-Aldrich（St.Louis,MO ,USA）提供。

 

ChiralPak AD-H和ChiralCel OD-H（均為 21 mm x 250 mm、5 μm）由Chiral Technologies公司（West Chester，PA，USA）提供。

 

質(zhì)譜引導(dǎo)的Prep 100 SFC系統(tǒng)配備一個(gè)附加的疊加進(jìn)樣器。

2767型樣品管理器配置為一個(gè)簡化型重復(fù)餾分收集器。

 

 

對于所述的全部數(shù)據(jù)而言，100 g/分鐘的最大總流速與各種等度的改性劑程序配合使用。

 

用于各種試驗(yàn)的3100型質(zhì)譜檢測器標(biāo)準(zhǔn)ESI模式使用以下關(guān)鍵參數(shù)：

毛細(xì)管電壓： 3.5 KV

錐孔電壓： 40.0 V

二級錐孔電壓： 3.0 V

射頻透鏡電壓： 0.1 V

源溫度： 150 ˚C

脫溶劑氣溫度： 350 ˚C

脫溶劑氣體流速： 400 L/小時(shí)

錐孔氣體流速： 60 L/小時(shí)

0.1%的甲酸-甲醇溶液用作補(bǔ)償液流進(jìn)入質(zhì)譜，以提高電離效率。

 

MassLynx/FractionLynx，第4.1版

 

 

手性分離中通用的最佳做法是利用疊加進(jìn)樣模式進(jìn)行樣品進(jìn)樣和餾分收集，這可實(shí)現(xiàn)效率最大化并降低生產(chǎn)成本。

 

在含有一定雜質(zhì)的復(fù)雜體系中，質(zhì)譜引導(dǎo)的系統(tǒng)可以鑒定和選擇性的收集感興趣的目標(biāo)化合物，并正確的忽略不需要雜質(zhì)。因而，該系統(tǒng)對于手性化合物的SFC純化，具有高效、適用范圍廣的特點(diǎn)，并成為手性藥物開發(fā)的常規(guī)主流工具。

 

我們對質(zhì)譜引導(dǎo)的Prep100 SFC系統(tǒng)進(jìn)行了一定的改造，以便將該系統(tǒng)用于手性化合物分離純化時(shí)達(dá)到其最大效益，其中包括添加了一個(gè)專用進(jìn)樣器并改變了收集床布局以容納更大的容器，從而可重復(fù)收集對映體的餾分。

 

Prep 100 SFC系統(tǒng)整合了一個(gè)沃特世疊加進(jìn)樣模塊，用戶選擇“進(jìn)樣類型”并輸入疊加進(jìn)樣的總次數(shù)以及軟件程序中的其它相關(guān)參數(shù)，如圖1和圖2所示。以疊加進(jìn)樣的模式，運(yùn)行一個(gè)自定義的進(jìn)樣序列，該進(jìn)樣器可從單一樣品容器中抽取多份等量樣品。

未使用疊加進(jìn)樣模式時(shí)，2767型樣品管理器能繼續(xù)按照“樣品列表”所定義的順序從樣品架上逐個(gè)進(jìn)樣單一樣品。

 

圖3顯示了對一種雙峰混合物進(jìn)行疊加進(jìn)樣后得出的典型色譜圖。紫外和質(zhì)譜對所需物質(zhì)的檢測結(jié)果均是正確的，從而確保了通過紫外或質(zhì)譜觸發(fā)可進(jìn)行可靠而成功的餾分收集。在本例中，紫外信號(hào)用作收集觸發(fā)；必要時(shí)也可使用質(zhì)譜信號(hào)。

 

 

質(zhì)譜引導(dǎo)的Prep 100 SFC系統(tǒng)使用2767型樣品管理器作為專用餾分收集器。在手性化合物純化中，由于餾分收集數(shù)為兩份（或者在某些情況下可能多達(dá)四份），因此需要用更大容器及重復(fù)式前后收集模式取代一對一模式下的常規(guī)類型試管架。

 

所以，2767型樣品管理器可通過定義收集的位置及更大容器而進(jìn)行定制。從而可對同一個(gè)對映體的所有疊加進(jìn)樣序列結(jié)果，通過重復(fù)式的前后收集方式，收集到相同的收集瓶中。

如圖3所示，兩種對映體餾分分別被收集進(jìn)1號(hào)瓶（粉紅色條帶）和2號(hào)瓶（綠色條帶）。這在2767型樣品管理器上以反復(fù)模式根據(jù)序列內(nèi)的單一進(jìn)樣管線而完成。這表明使用Masslynx軟件和Fractionlynx樣品管理器進(jìn)行樣品收集的過程是成功的，并且滿足了依據(jù)對映異構(gòu)體對的信號(hào)強(qiáng)度水平進(jìn)行正確鑒定和收集的關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)。

 

圖4所示，是對一個(gè)包含無關(guān)雜質(zhì)峰與對映異構(gòu)體對的體系進(jìn)行分離和選擇性收集的實(shí)例。如彩色條帶所示，通過目標(biāo)化合物的質(zhì)譜引導(dǎo)，只有兩個(gè)分離開的目標(biāo)化合物被收集，而第三個(gè)峰（無關(guān)的雜質(zhì)）沒有被收集。

 

MassLynx/FractionLynx AutoPurify™平臺(tái)擁有眾多高級、適用于復(fù)雜工作流程的檢測和收集算法，例如，使用多種檢測器信號(hào)進(jìn)行觸發(fā)的布爾邏輯算法。如果樣品已足夠純凈，那么用戶可選擇使用UV/ PDA進(jìn)行檢測；如果樣品包含相當(dāng)數(shù)量的雜質(zhì)，那么用戶可選擇使用組合型信號(hào)和斜率算法以及特定的目標(biāo)分子量，以確保得到更純的收集餾分。

 

 

已經(jīng)證實(shí)質(zhì)譜引導(dǎo)Prep 100 SFC系統(tǒng)在不同藥物的開發(fā)過程中具有高效、適用性強(qiáng)及用途廣的特點(diǎn)。本文所述的質(zhì)譜引導(dǎo)Prep 100 SFC系統(tǒng)疊加進(jìn)樣和收集的附加特點(diǎn)使其對手性分離具有更強(qiáng)的定制能力，從而可為純化實(shí)驗(yàn)室的色譜分析師帶來效益，例如：

■ 多重、多功能檢測模式實(shí)現(xiàn)了更高的成功率；

■ 基于開放床式平臺(tái)的相同疊加進(jìn)樣和收集模式簡化了使用方法；

■ 能提供一個(gè)遵從行業(yè)和政府規(guī)定的更安全的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境。

 

沃特世質(zhì)譜引導(dǎo)的Prep 100 SFC系統(tǒng)是一種在藥物發(fā)現(xiàn)以及其它制備型色譜中進(jìn)行手性純化的強(qiáng)有力工具，可滿足實(shí)現(xiàn)更大產(chǎn)能和更高成功率的需求。

 

[1]

 

50多年來，沃特世公司(NYSE:WAT)通過提供實(shí)用和可持續(xù)的創(chuàng)新，使醫(yī)療服務(wù)、環(huán)境管理、食品安全和全球水質(zhì)監(jiān)測領(lǐng)域有了顯著進(jìn)步，從而為實(shí)驗(yàn)室相關(guān)機(jī)構(gòu)創(chuàng)造了業(yè)務(wù)優(yōu)勢。

作為一系列分離科學(xué)、實(shí)驗(yàn)室信息管理、質(zhì)譜分析和熱分析技術(shù)的開創(chuàng)者，沃特世技術(shù)的重大突破和實(shí)驗(yàn)室解決方案為客戶的成功創(chuàng)造了持久的平臺(tái)。

2010年沃特世擁有16.4億美元的收入和5,400名員工，它將繼續(xù)帶領(lǐng)全世界的客戶探索科學(xué)并取得卓越成就。