第一三共株式会社様

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第一三共株式会社
製薬技術本部 分析評価研究所
佐々木 司様にお話を伺いました。


―本日はお忙しいところありがとうございます。まず、現在どのようなお仕事をされているかお話いただけますか。

 当研究所は製薬企業の分析評価部門となりますが、原薬及び製剤を一括して担当しております。開発候補品として扱われだす初期段階の化合物とそれに類する合成中間体や原料などの分析から、実際に申請資料として当局へ提出するような製剤の品質試験の分析とその取りまとめまで、業務内容が幅広い段階にわたっている点が弊社研究所の特色と言えるかと思います。私は以前は初期候補化合物に携わっていたのですが、現在は申請に近いところの仕事をしているので、LCを通して長い医薬品開発段階の初期から後期までの部分を経験できているかなという印象です。

―お仕事の中ではLCを使われることがかなり多いでしょうか。

 はい、多いです。やはり不純物を測る方法としてLCが選択されることが非常に多く、品質評価の目安として肝になる部分の試験ですので、そういった意味でLCの需要というのはかなり大きいと感じます。

―佐々木様のお仕事において、コンベンショナルのHPLCで行う割合は少ないのでしょうか。

 新しく設定される分析法については少なくなってきていますが、やはり従来からある方法だとなかなかUHPLC(超高性能LC)への置き換えが難しかったりします。あとはコンベンショナルのちょっとした荒っぽさというのですかね(笑)、特にキラル分析とか、順相系のような分析とか、イオンペアなど装置やカラムにかなりの負荷をかけるような試験法の場合はコンベンショナルが選択される場合もままあって、完全にUHPLCのみで仕事が完結するような状況ではまだありません。現状では両方持っている必要があると感じています。

―どちらかと言うと、UPLCの方向に変わって来ているという感じでしょうか。

 そうですね、ハイスループット化が可能であればなるべく。。。というような、今は移行期にある状態です。

ACQUITY UPLCとH-Classの両方を使用されていらっしゃいますか?

 両方使用しています。2010年に H-Class を導入しまして、従来はコンベンショナルのアライアンスで行っていたスクリーニング手法を,同様のクォータナリーポンプという特徴があるH-Classに移すことで,大幅に時間が削減できるようになりました。ただ、やはりH-Classは最終的に品質試験として使う装置としては、個性が強すぎるかなという印象があります.従いましてメソッドの最終調整段階ではバイナリーポンプを選択するといった,ある程度の使い分けをしています。
分析法を新たに設定する場合、導入としてH-Classを用いて移動相のpHや種類についてスクリーニングを行います。そこでベースになりそうな条件をピックアップし、ある程度の最適化を行ってから、バイナリーポンプの装置に移して最終調整するというような流れです。ですので、一つの仕事を完結する中で、初めの検討はH-Class、最終調整はバイナリーポンプの装置というような使い方になっています。

―スクリーニングについてもう少し詳しく教えて頂けますか?

 当研究所の先輩研究員の方が過去に研究されて、弊社研究所である程度固められた手法があるのですが、酸と塩基、それから通常、逆相のLCでよく使われるアセトニトリルとメタノールの4種類を自由混合させて、pHと強溶媒の影響で分離がどのように変わっていくのか、またピーク形状などもざっくりと評価して、最適化に一番ふさわしいベースメソッドを選択します。その中で4種類の溶媒を自由混合できるという部分は大きなメリットで、やはりバイナリーの装置だとその都度移動相を調製しなければならず、タイムパフォーマンス的に劣る部分がありますが、H-Classを使うことで、その辺を大幅にスキップできるというメリットはあります。

―以前はそれをアライアンスで行っていらしたのですか?

 アライアンスで検討していました。

―アライアンスからH-Classに替えて、時間的な利点はいかがでしょうか?

 まだ、UHPLCの使い方もこなれていないので、人によってタイムレンジで3倍から5倍ぐらいの短縮ですが、場合によっては10倍ぐらいまで短縮できることもあります。

―ということは、これから使い慣れていただくと、より短縮できるということになりますね。

 そうですね(笑)。たとえばこれまでコンベンショナルだと、カラム長10cmや15cmで内径4.6mmというところまで情報を与えてもらえれば、大体のメソッドの条件はもう固まっていました。流量は大体1mL/minぐらいで温度は40℃ぐらいから始めて…というような。温度に関しては従来と同じですけれども、流量の設定幅がコンベンショナルLCではかなり狭かったのが、UHPLCの耐圧性能になると、そこがファクターとして検証しないといけないぐらい幅が広がって来たという事実もあります。ファクターが一つ増えてしまった(笑)という僕らとしては嬉しい反面、ちょっと大変になってしまった部分もあります。また流量も分析条件の最適化の一つの条件として組み込めるようになったというところで、スクリーニングのやり方も変わってきています。従来の方法を踏襲しつつ新しく対応しなければいけない部分は取り入れてやっていますが,このカラムで分析してみようと思ったときにパッと思い浮かぶ「標準的な条件」というのがまだ定まっていないのが現状です。そういった意味で、まだ少し使い慣れていないと感じますね。

―では、今後はそういったところがもう少し分かって、ある程度の目安としてこのカラムにはこんな条件ということがわかってくると、より…。

 より取り掛かり易くなってくるかなと思います。

―先ほど条件に関して有機溶媒や酸、塩基のスクリーニングについてお聞きしましたが、カラムについてもスクリーニングで選択されるのでしょうか?

 カラムについても行います。

―何種類ぐらいカラムを試されますか?

 研究者によって異なるところもありますが、大体カラムケミストリの違いで4種類ほど試し、ODSで問題なければそのままODSを選択します。もしODSよりも良い結果が得られればそちらを使うという感じです。実際私もODS以外のものを試してはみますが、ほぼODSをベースにして、土台が作れる状況が多いです。その場合はODSの中でもう一度スクリーニングをかけて、一番化合物に合ったカラムを選びます。

―化合物によってどのカラムがいいというのは変わってくるかと思いますが、何かカラムを選択する上での基準というのはありますか?

 そうですねぇ、種類もどんどん増えてきますので、候補カラムとしては、やはり過去に使ってみた印象に左右されています。印象の良かったカラムは次も使ってみようかなということになります。あと新発売のカラムは大好きなので(笑)余裕があれば、そちらも試してみます。(むしろ優先的に?)

―印象の良かったということですが、ピークの形状とか分離などでしょうか?

 はい.ピーク形状が崩れないというのが大前提で、同じ化合物でもカラムによって保持係数がかなり変わってくるので、化合物を溶出させたい位置に溶出できること、あとはその他不純物との分離のバランスですね。実際にODS同士で比較してみると、結構頻繁にピークが入れ替わったりということはあるので、一番都合いい順番で出てくるカラムが良いですね(笑)。カラムをブランドネームなどで選んでしまうと、その後の最適化のところで苦労することがあるので、中立な目線で試してみて、一番最適化に良さそうなカラムを選択します。ただ、耐圧性能と耐pH性能は必ずチェックします。特に初期のスクリーニングは幅広く条件を設定したいので、ざっくり言ってしまえばより頑丈なカラムが好ましいですね。

―先ほど、ODSが一般的には使われるという話でしたが、弊社のUPLCカラムでよく使われているのもやはりODSのカラムですか?

 そうですね、CSHが最近お気に入りです。

―はい(笑)ありがとうございます。それ以外にもBEHも使われますか?

 はい、やはり最初にUPLCカラムとしてそれなりに安定した状態で提供していただいたということは一つ大きいかと思いますが、性能も十分ありますし、何より耐圧性能がACQUITY UPLCにあわせて15,000psi(1034bar)まであるというところと、またpHレンジがかなり広く設定できますので、そういった意味で最初のスクリーニングは大体BEHかCSHを使っています。

―他にもHSSの基材のものもありますが、あまり使われることはないでしょうか?

 基本セットに関しては、比較的BEHなりCSHでよい結果が得られることが多いので。

―ありがとうございます(笑)。先ほど最近は特にCSHがお気に入りとおっしゃっていただいたのですが、具体的にどういった点が良いという理由はありますか?

 具体的にこれというのは難しいですが、これまで使ったみた中では、分離挙動がBEHとそれほど変わらないので、BEHをそのままCSHに置き換えて使えるような印象ですね。その上で、テーリングとかピーク形状の崩れやすい化合物に関してCSHのほうが良好なピークを出してくれる、といった印象があります。

―ピークが崩れやすいというのは塩基性の化合物が多いのでしょうか?

 塩基性化合物もありますし、あとはアルキル骨格の形にもよるのですが、なんで?というケースもままあるので(笑)。特にツイッターイオンみたいな形になっていたりとか色々あります。そういったものに対しては何かと頑張ってくれている印象があるので、最近はCSHを使っています。

―ありがとうございます。CSHはもともと、ギ酸移動相などの低イオン強度酸性条件下における塩基性化合物のサンプルローディングを改善して良好なピーク形状が得られるというのが1つの利点として出したのですが、確かリン酸バッファの条件でも使用されているのでしたよね?

 はい。MSを使用する時はギ酸系の条件もありますが、リン酸塩が多いです。

―リン酸バッファでCSHを使用したデータが弊社にもあまりなかったもので、リン酸バッファの中性条件でも他に比べて良好なデータが得られると非常に興味深くお話を伺わせていただきました。先ほどのお話で、他社さんのカラムも含めていろいろとカラムを使用されるとのことでしたが、その中でCSHはいかがでしょうか?

 十分評価基準になり得るカラムです。最初の検討ではもうCSHを第1選択としているので、そこがどうしてもスタンダードになってしまって、より化合物と相性の良いカラムが他にあれば、そちらに変えるというような手順です(笑)。

―先ほどpHを振ってというお話でしたが、アルカリ側でも分析されますか?

 そうですね、今弊社研究所でもっている基本のpHスクリーニングの手法だと、酸性から塩基性まで11段階のpHを設定しています。カラムによってはメーカー推奨上限がpH9ぐらいとなっていますが、pH12ぐらいまであったほうが安心です。御社のODSカラムはpH12までですよね?

―そうですね、ODSではBEHがpH12までで、CSHがpH11までです。

 そこまで幅広いpH範囲で使えるカラムはそれほど多くないかと思います。

―そうですね、pH9ぐらいまでのものが確かに多いですね。

 pH9~10ぐらいの条件が良さそうだとなった時に、固定相基材へのダメージが出やすいとされる条件なので、耐pH性能の範囲内であったとしても、上限ギリギリで使うのは少々不安ですね。その点、ハイブリッドパーティクルのカラムは実際にかなり過酷な条件で使って頑張ってくれたという実績もあるので、それなりに信頼して使わせていただいています。

―ありがとうございます。通常どのぐらいのサイズのカラムをよく使用されますか?

 スクリーニングは2.1mm i.d.×50mmでやっています。

―スクリーニングのあとに実際分析で使用されるカラムは?

 分離が足りなければ75mmなり100mmという様に長さを変えていきます。

―75mmのカラムも使われますか?

 使います、ACQUITYシリーズで75mm出ていましたっけ?

―はい、2011年から販売しています。

 ウォーターズさんのはまだ持ってないです。買っときます(笑)。

―是非(笑)。HPLCから移管する時に50mmだと少し短すぎて100mmだと少し長すぎるとお客様から言われることもありまして。

 そうですね。ちゃんと評価した訳ではないですけど、大体25mm伸びると1~2分ずつ平衡化時間が延びてしまうような印象です。それが60サンプルなり100サンプルなりとなると、1時間単位で分析時間が変わってくるので、なかなかその1~2分が馬鹿になりません.また,100mmまでのカラム性能が必要ない場合に、カラム長さが長くなってしまうとどうしてもその分圧力の制限で設定できる流量の幅が制限されてきてしまいます。特に40℃付近の温度では、長さ100mmだと0.6~0.7mL/min位が限界になって来てしまうので。実際に流量を上げるとピークキャパシティが変化して、部分的な分解能が得られたりするので、そういったものをうまく使って際どい分離を行っている場合には長さ75mmのほうが適当というケースも少なからずあります。

―UPLCカラムケミストリも今は全種類長さ75mmも揃っています。

 はい、買っておきます(笑)。

―いえいえ(笑)。ところで、佐々木様の方でUPLCで開発した分析法をHPLC用のカラムに移管するというケースはありますか?

 移管先の事情に合わせてということになります。弊社研究所としてはUHPLCでメソッドを作った方が時間短縮にもなりますし、分離もできるしといいこと尽くめなのですが、移管先が持っていないケースというのがままあります。新たに装置を導入して頂けるということもありますが、特に初期の分析法を移管する場合は、UHPLC法では対応が難しいというケースも結構あって、その場合にはコンベンショナルのHPLC用にメソッドを変換してから移管先に渡すことになります。その場合、1からメソッドを組み立てるのは非効率的なので、UHPLC用の分析法を計算ベースでHPLC用の分析法に変換することになります。その際、ウォーターズのBEHやCSHカラムの場合はペアリングされている(同じカラムケミストリのコンベンショナルの)HPLC用カラムがあるので、メソッドの変換が一発OKだった経験があります。逆相以外は試してないので全部は分かりませんが、逆相に関してはウォーターズのペアリングされているカラムのラインナップは容易に分析法が移管できて便利だと思います。

―ありがとうございます。弊社のUPLCカラムも結構いろいろとラインアップしてきまして2011年10月始めにはHSSのPFPとCyanoがちょうど発売になったところです。今後もいろいろ発売させていただくかとは思いますが、何か新しく欲しいケミストリとかありますか?

 パーフルオロアルキルという官能基があるのですが、これがなかなか面白いので、もし作ってもらえるなら(笑)。

―今後の検討に入れさせていただきます(笑)。

 そう言えばコアシェルタイプとかってやらないのですか?

―弊社でもすでに4年近く検討は行っています。ただ、コアシェルもちろんいいところもあるのですが、それよりも制限されることのほうが多いので、今の段階では全多孔性の方がいいという判断になっています。

 そういえば、ウォーターズのUPLCカラムが出来のいい原因の一つに,ジャケットにも気をつかっているみたいなことを聞いたことがあるのですが・・・。

―そうですね、ウォーターズが少し特殊と言えるのは、カラムのハードウェアも自社で作成しているんです。カラムのジャケットを削るところから自社でやっています。

 じゃあ管の中の研磨とかも?

―そうです。そういったところから行っていますので、カラムの中身だけでなくハードウェアもなるべく拡散の小さいものが設計・製造できます。もちろんパーティクルのほうも重要なのですけど、ハードウェアにも結構いろいろと工夫がされています。

 最近パーティクルは一般的にうまく作れるようになってきていて、官能基修飾の方が難しいというのを各社悩んでいるみたいですけど、それも含めてパーティクルに関する技術は向上してきているなという印象はあって、そこから先はジャケットの問題なんだという話を聞いて、各社いろいろ頑張っているんだなぁって(笑)。

―そうですね(笑)。弊社装置ではソフトウェアは Empower をお使いですよね。使い勝手はいかがですか?

 使い勝手いいですよ、Relational Data Baseみたいなのも使っていると思うんですけど、実際にユーザーインターフェイスを通して使うと、そのサーバー上のデータベースを操作しているという印象がほとんどしないんですよ。データベースの使い方がね、うまいなとは思いますよ。

―ありがとうございます。ソフトウェアに関しては、特に何か改善して欲しいとか、今後期待することとかありますか?

装置メソッドのグラジエントのプログラムに入れてるテーブルがあるじゃないですか。あそこにエクセルとかで作ったのをコピー&ペーストできるようになると、すごい楽になりますよね。

―なるほど。

 あとは初期のスクリーニング段階とかだと、装置メソッドしか入ってないメソッドセットを作って走らせるというケースが結構多いんですよね。その際に、今でもシングルインジェクションのほうからやると、それなりに効率よくはできるのですけれども、装置メソッドと同じメソッドセットを一括して作ってくれる機能とか、ここからここまでと言ったら、それを全部装置メソッドの同じ名前で入れ込んで書いてくれるとか、もしくはサンプルテーブルから装置メソッドだけで走らせられるようになるか、どっちかでもいいと思うのですけど。そういうのがあるとね、特にH-Classに関しては、ずっと使い勝手が良くなりますよね。

―わかりました。最後に、ウォーターズに期待することはありますか?

 カラムに関しては、たぶん今後もずっと品質を上げるような努力というのは継続されていくのでしょうから、そこは現状一つ満足している部分というのはあるので、継続して努力をお願いしたいですね。装置については、特にバイナリータイプのACQUITY UPLCは先発なので状況的には先発ならではの不利さというのがあって、そこをバージョンアップで改善していただければということも希望します。高耐圧にして動かして見るまでわからなかった点というのがでてきて、そこを今後バージョンアップでどうやって改善していけるかということについても期待しています。そこを明らかにしたのはウォーターズの一つの功績だと思いますので、あとはそれをどうアップデートしていただけるのかを期待したいです。

―ご意見ありがとうございます。今後ともよろしくお願い致します。