Microsoft Word - European_Journal_of_Chemistry_1_1_2010_20_27_11 European Journal of Chemistry 1 (1) (2010) 20‐27    European Journal of Chemistry  ISSN 2153‐2249 (Print) / ISSN 2153‐2257 (Online)  2010 EURJCHEM  DOI:10.5155/eurjchem.1.1.20‐27.11        European Journal of Chemistry  Journal homepage: www.eurjchem.com          Identification of degradation products in Aripiprazole tablets by LC‐QToF mass  spectrometry  Gosula Venkat Rami Reddya, Avvaru Praveen Kumarb,*, Bobba Venkateswara Reddya, Poonam kumara,  and Ham Dutt Gauttama  a Jubilant Organosys Limited, Noida, Utterpradesh, 201301, India  b Department of Chemistry, Yeungnam University, Gyeongsan, 712749, Korea  *Corresponding author at: Department of Chemistry, Yeungnam University, Gyeongsan, 712749, Korea. Tel.: +82.53.8102347; fax: +82.53.8104613. E­mail address:  drkumar.kr@gmail.com (A. Praveen Kumar).                  ARTICLE INFORMATION    ABSTRACT Received: 15 February 2010  Received in revised form: 4 March 2010  Accepted: 10 March 2010  Online: 31 March 2010  KEYWORDS    This  paper  describes  the  separation,  identification  and  proposed  structures  of  the  degradation products  formed during degradation analysis of aripiprazole  in  its  final dosage  form by high performance liquid chromatography (HPLC) coupled with quadrupole time‐of‐ flight mass  spectrometry  (QToF‐MS).  The  drug  product was  subjected  to  stress  conditions  including acid, base,  thermal, oxidation, humidity and photolytic degradations. Aripiprazole  was  found  to  be  stable  in  all  conditions  except  in  thermal  and  peroxide  degradations.  The  degradation  impurities were  first  separated by HPLC  and  then  identified using QToF mass  spectrometry. QToF mass spectrometer provided high order of mass accuracy for unknown  impurities  and  their  fragment  ions  to  explore  the  elemental  composition.  Based  on  the  fragmentation pattern, the possible structures of the unknown impurities were proposed. To  the best of our knowledge, there were no methods available to identify the impurities during  degradation of aripiprazole tablets by liquid chromatography‐mass spectrometry.  Aripiprazole  Identification of degradation impurities  LC‐QToF‐MS  HPLC    1. Introduction    Aripiprazole  is  chemically  named  as  7‐[4‐[4‐(2,3‐ dichlorophenyl)piperazin‐1‐yl]butoxy]‐3,4‐dihydro‐1H‐ quinolin‐2‐one.  It  is  a  novel  and  a  typical  drug  used  for  the  treatment  of  schizophrenia  which  is  the  common  and  well  recognized  psychiatric  disorder,  stimulated  by  inordinate  neurotransmission action of the dopaminergic nervous system  in  the  central  nervous  system  [1].  Aripiprazole  is  a  selective  monoaminergic antagonist with high affinity  for  the serotonin  Type 2  (5HT2), dopamine Type 2  (D2)  [2], 1  and 2  adrenergic  and H1 histaminergic receptors [3,4]. It acts as an antagonist at  other  receptors  but  with  lower  potency.  Antagonism  at  receptors other than dopamine and 5HT2 with similar receptor  affinities may  explain  some  of  the  other  therapeutic  and  side  effects of aripiprazole. It has been proved that the aripiprazole  can  improve both positive and negative  symptoms  in patients  with  schizophrenia  and  schizoaffective  disorder  in  clinical  studies [5‐7].  In  pharmaceutical  industry,  drug  development  demands  several physical and chemical properties to be evaluated in the  drug  substance  and  formulations  to  satisfy  the  FDA  and  ICH  regulations [8,9]. Among those properties, stability of  the new  drug  is  a  significant  factor,  requiring  elaborated  analysis  of  potential degradation products [10]. The information regarding  degradation  products  is  commonly  obtained  by  extended  stability studies carried out under different conditions, such as  exposure  to  adverse  temperatures,  hydrolysis,  pH,  humidity,  oxidation,  etc.  [9].  As  per  regulatory  guidelines,  the  pharmaceutical  studies  using  a  sample  of  isolated  impurities  can  be  considered  for  safety  assessment.  It  is,  therefore,  essential  to  isolate  and  characterize  the  un‐identified  impurities  present  in  the  drug  sample.  So,  structural  elucidation  of  unknown  impurities  is  an  analytical  challenge  that requires both selective and sensitive methods [11,12].  Different analytical  techniques have been reported  for  the  determination  of  aripiprazole  and  its  metabolites  in  human  plasma by liquid chromatography‐mass spectrometry (LC–MS)  [13,14],  in  blood  samples  of  psychiatric  patients  by  gas  chromatography–mass  spectrometry  (GC‐MS)  [15]  and  in  pharmaceutical  dosage  forms  by  liquid  chromatography  (LC)  [16].  Zha  et  al.  described  a  LC  method  for  separation  of  impurities  related  to  aripiprazole  [17]  and  Sreenivas  et  al.  reported  degradation  study  of  aripiprazole  drug  substance  (active pharmaceutical ingredient) using LC [18].   Until  today,  no  degradation  study  was  available  on  aripiprazole  using  liquid  chromatography‐mass  spectrometry  (LC‐MS).  In  the  present  work,  degradation  studies  of  aripiprazole  drug  product  including  thermal,  oxidation,  humidity, photolytic, acid and base were carried out using LC‐ QToF‐MS to identify the degradation products. MS and MS/MS  studies  were  implemented  for  these  products  using  QToF  micromass instrument.    2. Experimental      2.1. Chemicals and Reagents    Reference standard of aripiprazole, aripiprazole tablets and  five  known  impurities  namely,  7­HDQ:  7‐hydroxy‐3,4‐ dihydroquinolin‐2(1H)‐one. DCPP:  1‐(2,3‐dichlorophenyl)pipe  razine  hydrochloride.  APR­I:  7‐(4‐bromobutoxy)‐3,4‐dihydro  quinolin‐2(1H)‐one. Imp­B: 7,7’‐(Butylenedioxy)di‐3,4‐dihydro  quinolin‐2(1H)‐one.  N­BDQ:  7‐[4‐[4‐(2,3‐Dichlorophenyl)pipe  Reddy et al. / European Journal of Chemistry 1 (1) (2010) 20­27  21  razin‐1‐yl]butoxy]‐1‐[4‐(2‐oxo‐3,4‐dihydro‐1H‐quinolin‐7‐yl)  butoxy]‐3,4‐dihydro‐1H‐quinolin‐2‐one  (Figure  1)  were  obtained  from  Jubilant  Organosys  Limited  (Noida,  India).  LC‐ MS  grade  methanol  (MeOH)  and  acetonitrile  (ACN)  were  purchased  from  J.  T.  Baker  (Mexico,  USA).  Analytical  reagent  grade  sodium  hydroxide  was  purchased  from  Ranchem  (Ranbaxy  laboratories  Ltd,  Gurgaon,  India).  Ultra  pure  water  was  obtained  from  a  water  purification  unit  (Elga  Ltd.,  England). Ammonium acetate and formic acid were purchased  from Sigma‐Aldrich (Steinheim, Germany).       Aripirprazole    7‐HDQ    DCPP    Imp‐B      APR‐I    N‐BDQ    Figure 1. Structures of aripiprazole and its known impurities    2.2. Equipment     A Waters HPLC system of Alliance 2695 (Milford, MA, USA)  was  equipped with  quaternary  gradient  pumps,  auto‐sampler  and  a  photo  diode  array  detector  (PDA  2996).  This  HPLC  system  was  connected  to  Waters  QToF  micro  mass  spectrometer (Milford, MA, USA) and operated with MassLynx  software.      2.3. Diluent     Diluent  was  prepared  by  dissolving  4  g  of  sodium  hydroxide  in 100 mL water and then diluted to 1000 mL with  MeOH.    2.4. Controlled sample preparation      20  tablets  of  aripiprazole  were  crushed  to  a  fine  powder  and  an  amount  equivalent  to  20  mg  of  aripiprazole  was  transferred  into  a  100  mL  volumetric  flask,  added  70  mL  of  diluent  and  then  sonicated  for  30  min  with  intermittent  shaking. Finally, the volume of the sample was made up to 100  mL  with  diluent.  Subsequently,  the  solution  was  filtered  through  a  0.45  µm  nylon membrane  filter.  Controlled  sample  was prepared  to  confirm  the drug product  does not  have  any  degradation product.    2.5.  Preparation  of  spiked  solution  of  impurities  for mass  confirmation     Sample  powder  equivalent  to  20  mg  of  aripiprazole  was  transferred  into  a  100  mL  volumetric  flask  and  2  µg  of  each  individual known impurity were added. Also, 70 mL of diluent  was added, sonicated for 30 min with intermittent shaking and  finally the volume was completed with diluent. Afterwards, the  solution was filtered through a 0.45 µm nylon membrane filter.  The filtered solution was taken as impurities’ spiked solution.    2.6. Stress decomposition studies     Acidic,  alkaline  and  peroxide  degradation  studies  were  conducted by using 5 M HCl, 5 M NaOH and 5 mL of 30% H2O2,  respectively.  All  these  studies  were  carried  out  at  70  °C.  Thermal,  humidity  and  photolytic  conditions were  applied  as  per the Q1A (R2) ICH guidelines [19].    2.7. Chromatographic conditions     The mobile phase consists of a mixture of A and B; A was a  buffer  containing  2.54  g  of  ammonium  acetate  dissolved  in  1000 mL water and its pH was adjusted to 2.5 with formic acid.  B was MeOH:ACN  in  the  ratio  of  50:50.  The  chromatographic  separation was  achieved on  Symmetry C‐18,  250 x  4.6 mm, 5  µm column by performing gradient programme with a flow rate  of  1.0  mL/min.  The  gradient  programme  performed  for  separation  was  shown  in  Table  1.  The  detection  wavelength  was set at 248 nm and the injection volume was 10 µL.     Table 1. Gradient program.  Time  Flow  %, A  %, B  0.00 1.0 75  25 40.0 1.0 40  60 50.0 1.0 40  60 55.0 1.0 75  25 65.0 1.0 75  25   2.8. QToF mass spectrometric conditions    For  mass  spectrometry  detection,  the  parameters  were  tuned by  injecting  low concentrated aripiprazole  standard  for  better mass sensitivity. QToF mass spectrometer was provided  with electrospray  ionization source and operating parameters  were as follows: Capillary voltage, 3500 V; sample cone voltage,  35  V;  extraction  cone  voltage,  2.0  V.  Collision  energy  was  initially set at 5.0 eV for MS experiments and varied from 5 to  30  eV  for  MS/MS  experiments.  Nitrogen  gas  was  used  as  nebulizer  gas  and  Helium  gas  as  collision  gas.  Nebulizer  gas  was  supplied with  a  flow  rate  of  50  L/hr  and  dry  gas  of  500  L/hr.  In the time‐of‐flight analyzer,  the  flight tube voltage was  set  at  5630  V  and  the  detector  voltage  was  2550  V.  All  the  experiments were carried out in the positive ionization mode.     3. Results and Discussion    3.1. Development and optimization of LC method     The  optimum  chromatographic  resolution  of  aripiprazole  and its degradation products was influenced by the pH of the  aqueous phase (mobile phase A), ratio of the organic modifier  (mobile phase B) and the flow rate of the mobile phase. At the  beginning,  ammonium  acetate  buffer  at  pH  5.0  was  tried  to  separate  all  the  known  impurities  and  the  degradants.  It        was  found  that  the unknown impurity‐1 formed in  thermal     N H O N N Cl Cl O N H OHO NH N Cl Cl HCl O O O N H O N O Br O N O N N Cl Cl O O N HO 22  Reddy et al. / European Journal of Chemistry 1 (1) (2010) 20­27          (a)   (b)      Figure 2. Chromatogram of control sample of aripiprazole tablet sample (a) and its impurities spiked solution (b)      degradation  was  merged  with  DCPP  impurity  and  APR‐1  impurity  was  eluted  along  with  N‐BDQ  impurity.  After  changing the pH of the buffer to 3.5, the unknown impurity‐1  was  still  merged  with  the  DCPP  impurity.  At  pH  2.5,  all  the  known  impurities  and  the  degradants  were  well  separated.  Thus, pH 2.5 was selected for separation process.   To  optimize  the  organic modifier,  initially  a  100% MeOH  was attempted. However, this 100% MeOH was unable to elute  non‐polar impurities (APR‐1 and N‐BDQ). To elute these non‐ polar impurities, mixtures of different ratios of ACN and MeOH  have been used and  lead to a better separation. The different  flow  rates  from  0.8  to  1.3  mL/min  at  the  intervals  of  0.1  mL/min  have  been  tried.  Sharp  peaks  with  good  resolution  were  attained  using  1.0  mL/min.  A  successful  gradient  run  (mentioned  in  the  experimental  section)  was  employed  to  resolve all the known impurities and the degradation products  which  were  formed  during  degradation.  The  optimized  injection  volume  and  detection  wavelength  were  10  μL  and  248 nm, respectively.     3.2. Degradation behavior    The  developed  LC‐MS  method  was  used  to  study  degradation behavior of aripiprazole in its tablet formulations  under  various  stress  conditions  such  as  thermal,  humidity,  photolytic,  acidic, basic and oxidation conditions. The control  sample of aripiprazole showed only one major peak, a typical  chromatogram of  control  tablet  sample was  shown  in  Figure  2a.  The  separation of  aripiprazole  from  its  known  impurities  (spiked solution of known impurities) was shown in Figure 2b  and it can ensure that the separation was achieved within 45  mins.     3.3. Thermal degradation    Thermal  degradation was  carried  out  by  the  exposure  of  aripiprazole tablet powder at 105 oC for five days. Three major  degradation products were observed within 3 days at relative  retention  times  (RRT)  of  0.45,  1.06  and  1.14  min  and  the  corresponding chromatogram is shown in Figure 3a. No other  new degradants were formed between 3–5 days.       3.4. Oxidative degradation    The oxidative degradation was performed using 30% H2O2.  Aripiprazole  undergoes  oxidative  degradation  and  forms  an  unknown impurity at RRT 1.06 in major quantities (Figure 3b).    3.5. Humidity degradation    The  aripiprazole  tablet  powder  was  exposed  to  90%  of  relative  humidity  at  room  temperature  up  to  7  days.  It  has  been  observed  that  there  was  no  significant  degradation  occurred (Figure 3c).     3.6. Photolytic degradation    The photolytic conditions such as 1.2 million lux hours and  200 Whrs/m2 were applied to aripiprazole tablets for five days.  No  degradation  was  observed  and  the  represented  chromatogram was shown in Figure 3d.    3.7. Acid and base degradations    The acid and base degradation studies were carried out  by  adding  5  mL  of  5  M  HCl  and  5  M  NaOH,  respectively.  The  aripiprazole was found to be stable under these conditions and  respective  chromatograms  were  shown  in  Figure  3e  and  3f,  respectively.  The  degradation  studies  reveal  that  the  aripiprazole  was  undergone  degradation  in  thermal  and  peroxide  conditions.  Under  these  degradation  conditions,  aripiprazole was degraded up to 30 % and 10%, respectively.  In peroxide degradation, one degradation  impurity  formed at  RRT  1.06  was  also  observed  in  thermal  degradation.  The  major  degradation  impurities  were  detected  in  thermal  condition within 3 days of the aripiprazole tablet formulation.  No other new degradants were formed after 3 days.     3.8. Mass accuracy    The  difference  between  theoretical  and  experimental  masses is generally expressed in terms of mass accuracy. The  accurate mass measurement gives  the elemental  composition  of  the  parent  and  fragment  ions  and  was  used  to  identify  unknown  species.  QToF‐MS  permits  MS/MS  analysis  and  provides accurate masses for both precursor and product ions,  Reddy et al. / European Journal of Chemistry 1 (1) (2010) 20­27  23      (a)    (b)    (c)     (d)    (e)    (f)     Figure 3. Thermal (a), peroxide (b), humidity (c), photolytic (d), acid (e) and base (f) degradation chromatograms of aripiprazole tablet sample.    24  Reddy et al. / European Journal of Chemistry 1 (1) (2010) 20­27    Table 2. Elemental composition and accurate mass measurement of precursor ions of aripiprazole and its unknown impurities in the mass spectrum of thermal  degradation sample.  Product  RRT  Elemental Composition  Theoretical Mass (m/z)  Experimental Mass (m/z)  Mass Difference  Error (ppm)  Aripiprazole  1.00  C23H28CL2N3O2  448.1559 448.1557 0.0002  0.4 Unknown IMP‐1  0.45  C14 H19 CL2 N2  285.0925 285.0921 0.0004  1.4 Unknown IMP‐2  1.06  C23H28CL2N3O3  464.1429 464.1427 0.0002  0.4 Unknown IMP‐3  1.14  C13H16NO2  218.1181 218.1182 0.0001  0.4   Table 3.  RTs, RRTs and masses for molecular ion peaks of known and unknown impurities and their major fragments.  Compound  RT(min)  RRT  Molecular ions  MS/MS Fragments  Aripiprazolea  31.24  1.00 448 [M+H]+ 285, 218, 176  7‐HDQa  15.34  0.21 164 [M+H]+ 146 , 122, 110  DCPPa  6.729  0.49 231 [M+H]+ 188, 153  Imp‐Ba  42.20  1.35 403 [M+Na]+ 218, 176, 164  APR‐Ia  43.61  1.39 298 [M+H]+ 218, 176, 164  N‐BDQa  45.08  1.44 665 [M+H]+ 285  Unknown imp‐1b  13.854  0.45 285 [M+H]+ 231, 188, 154  Unknown imp‐2b  32.572  1.06 464 [M+H]+ 285, 218, 176, 164  Unknown imp‐3b  35.028  1.14 218 [M+H]+ 176, 164 , 146  a  Known impurities at 1.0%  level spiked solution.  b Unknown impurities under thermal degradation.    which  constitutes  a  higher  order  mass  identification  than  those  afforded  by  nominal  mass  measurements  obtained  by  other types of mass analyzers [20].  In QToF, the selectivity of  precursor  ion  scans  is  very  high  because  the  high  resolving  power  of  the  reflectron–ToF  mass  analyzers  provides  high  accuracy fragment ions without compromising sensitivity [21].  The  elemental  composition  was  a  complement  from  the  interpreted  fragmentation  pattern  and  the  accurate  mass  measurement  of  the  obtained  product  ions,  thus  relieving  existing equivocalnesses.   Mass  measurement  accuracy  along  with  characteristic  retention  time,  usually  provides  highly  reliable  identification  of  target  species  [22].  Table  2  lists  the  mass  accuracies  obtained in the mass measurement of the protonated molecule  of  aripiprazole  and  its  unknown  impurities.  The  mass  error  obtained  for  all  unknown  impurities  including  aripiprazole  (precursor  ions)  was  in  the  range  of  0.4–1.4  ppm.  This  was  less  than  the  widely  accepted  accuracy  threshold  of  5  ppm  [23].  In  accordance  with  experimental  data,  the  best  mass  accuracy was  obtained.  The  accurate mass measurements  of  aripiprazole  and  its unknown  impurities were obtained  from  thermal  degradation  sample  using  the  QToF‐MS/MS  at  the  optimized collision energy.    3.9. Identification of the known and unknown impurities by  QTOF­MS     To  confirm  the  known  impurities  retention  times  (RT),  RRTs  and  their  molecular  ion  peaks,  each  and  every  known  impurity  was  spiked  at  1.0 %  level  to  the  aripiprazole  drug  product and  the analysis was carried out. Figure 2b presents  the  chromatogram  showing  the  separation  of  aripiprazole  from  its  known  impurities  and  the  respective  data  including  MS  were  presented  in  Table  3.  The  collision  induced  dissociation energy was optimized  for  every known  impurity  in  QToF mass  spectrometer  to  get  the major  fragments.  The  m/z  values  corresponding  to  molecular  ion  peaks  and  their  MS/MS  fragments  contributed  in  the  confirmation  of  the  known impurities.  Figure  3a  shows  the  chromatograms  of  the  aripiprazole  tablet  sample  under  the  thermal  degradation  condition,  the  unknown  impurities were detected at RRTs of 0.45, 1.06 and  1.14  with  respect  to  aripiprazole  RT.  Table  3  describes  the  RTs, RRTs, m/z values of molecular ion peaks and their major  fragment  ions  corresponding  to  the  unknown  impurities  (degradation  products).  Based  on  RRTs  and  m/z  values  of  molecular  ion  peaks,  the  existence  of  three  unknown  impurities  can  be  confirmed.  In  thermal  degradation  condition,  the  aripiprazole  tablet  sample  undergone  major  degradation and three unknown impurities were detected.    3.10. Structural elucidation of the unknown impurities    From  the  degradation  studies,  three  unknown  impurities  were identified at RRTs 0.451, 1.061 and 1.141 with respect to  aripiprazole RT. The fragmentation pattern of the aripiprazole  could  give  some  information  regarding  the  structural  elucidation  of  the  unknown  impurities.  The  MS  and  MS/MS  spectra  of  aripiprazole  were  presented  in  Figure  4.  Three  important  fragments were observed  from aripiprazole MS/MS  spectrum and were at m/z values of 285, 218 and 176. The m/z  at 285 was due to the loss of 7‐hydroxyquinol moiety from the  aripiprazole  and  m/z  at  218  was  due  to  the  lack  of  dichlorophenyl piperazine  ring. The  fragment at m/z  176 was  obtained  by  the  removal  of  1‐(2,3‐dichlorophenyl)‐4‐propyl  piperzine  moiety.  The  fragmentation  pattern  of  aripiprazole  was presented in Scheme 1.  Figure  5  shows MS  and  MS/MS  spectra  of  the  unknown  impurity at RRT 0.45 from thermal degradation of aripiprazole  tablet  sample.  In  the MS  spectrum  of  this  unknown  impurity,  dichloro  isotopic  peaks  were  observed  at m/z  285  and  287  having the intensity in the ratio of  3:2, which proves  that  this    (a)    (b)      Figure 4. MS (a) and MS/MS (b) spectra of the aripiprazole  Reddy et al. / European Journal of Chemistry 1 (1) (2010) 20­27  25  degradation  impurity  possess  two  chlorine  atoms  in  its  structure.  The  major  fragments  of  this  unknown  impurity  observed were at m/z 231, 188 and 154. The fragments at m/z  231 was obtained due to loss of 1‐butene, m/z 188 was due to  loss of N,N‐dimethyl‐1‐butene and m/z 154 was due to lack of  N,N‐dimethyl‐1‐butene along with chlorine. The fragmentation  pattern  of  this  unknown  impurity  and  its  possible  structure  were presented in Scheme 2.   The peak at RRT 1.06 showed the molecular ion at m/z 464  in the MS spectrum of thermal degradation sample (Figure 6a).  This molecular ion mass was 16 mass units higher than that of  aripiprazole  and  this  indicates  that  the  probability  to  the  formation of N‐oxide. The same impurity was also observed in  oxidative  degradation,  but  in  smaller  quantities.  Figure  6b  presents the MS/MS spectrum of this unknown impurity from    (a)      (b)      Figure 5. MS (a) and MS/MS (b) spectra of the unknown impurity at RRT  0.45 in thermal degradation of aripiprazole tablet sample.          Scheme 1. Fragmentation of  aripiprazole.  thermal  degradation  sample  of  aripiprazole  tablet.  In  aripiprazole, there were three nitrogen atoms, but the N‐oxide  formation  takes  place  at  the  piperazine  ring  [24]  and  was  proved by MS/MS study of this impurity. The main fragments of  this  unknown  impurity  were  detected  at m/z  values  of  285,  243,  218,  178  and  164.  The  fragmentation  pattern  of  this  unknown impurity and its possible structure were presented in  Scheme 3.        Scheme 2. Fragmentation of the unknown impurity at RRT 0.45.      (a)       (b)      Figure 6. MS (a) and MS/MS (b) spectra of the unknown impurity at RRT 1.06  in thermal degradation of aripiprazole tablet sample.  26  Reddy et al. / European Journal of Chemistry 1 (1) (2010) 20­27    Figure 7 shows the MS and MS/MS spectra of the unknown  impurity  at  RRT  1.14  in  thermal  degradation  of  aripiprazole  tablet sample. The unknown impurity having the molecular ion  at m/z 218 and its major fragments were observed at m/z 176,  164  and  146.  This  impurity  was  found  in  the  aripiprazole  moiety,  indicates  that  the  moiety  was  coming  from  the  aripiprazole.  The  MS  spectrum  of  this  unknown  impurity  suggests  that  it  did  not  have  the  chloro  moiety.  The  fragmentation  pattern  and  the  possible  structure  of  this  unknown impurity were presented in Scheme 4.     (a)        (b)     Figure 7. MS (a) and MS/MS (b) spectra of the unknown impurity at RRT 1.14  in thermal degradation of aripiprazole tablet sample.        Scheme 3. Fragmentation of the unknown impurity at RRT 1.06.   4. Conclusions     This  investigation  demonstrated  the  unambiguous  identification  of  the  unknown  impurities  formed  during  degradation studies of aripiprazole tablets and was achieved by  LC–QToF‐MS. Aripiprazole tablet formulation undergoes severe  degradation  in  thermal  degradation  condition  of  105  °C  for  3  days. Three unknown impurities at RRTs of 0.45, 1.06 and 1.1.4  were detected during  the degradation studies. From QToF‐MS  and  MS/MS  fragmentation  pattern,  the  structures  of  the  unknown  impurities  in  aripiprazole  drug  product  were  elucidated and named as 1‐but‐3‐enyl‐4‐(2,3‐dichloro‐phenyl)‐ piperazine (0.45 RRT), aripiprazole N‐oxide (1.06 RRT) and 7‐ but‐3‐enyloxy‐3,4‐dihydro‐1H‐quinolin‐2‐one  (1.14  RRT).  Finally,  QToF  mass  study  is  a  useful  technique  for  structure  elucidation  of  the  unknown  impurities  in  the  aripiprazole  tablets.     N H2 + O CH2O O CH2 + O N H OH2 +O N H C+ O N H H2N O CH2 + H2N OH2 + CH3 CH2 CH3 CH2 HO CH2 m/z 218.1181 m/z 176.0711 m/z 164.0711 m/z 146.0606 m/z 122.0606 m/z 10.0606 N H2 + O CH2O N H2 + O CH2O     Scheme 4. Fragmentation of the unknown impurity at RRT 1.14.     Acknowledgement    The  authors  wish  to  thank  Jubilant  Organosys  (Noida,  India), Mrs. Poonam Kumar and H. D. Gauttam for their support  to provide the samples and encouragement.     References     [1]. Tamminga, C. A. J. Neural Transm. 2002, 109, 411‐420.  [2]. Burris,  K.  D.;  Molski,  T.  F.;  Xu,  C.;  Ryan,  E.;  Tottori,  K.;  Kikuchi,  T.;  Yocca,  F.  D.; Molinoff,  P.  B.  J. Pharmacol. Exp. Ther. 2002, 302,  381‐ 389.  [3]. Jordan,  S.;  Koprivica,  V.;  Chen,  R.;  Tottori,  K.;  Kikuchi,  T.;  Altar,  C.A.  Eur. J. Pharmacol. 2002, 441, 137‐140.  [4]. Hirose, T.; Uwahodo, Y.; Yamada, S.; Miwa, T.; Kikuchi, T.; Kitagawa, H.;  Burris, K. D.; Altar, C. A.; Nabeshima, T. J. Psychopharmacol. 2004, 18,  375‐383.  [5]. Kane, J. M.; Carson, W. H.; Saha, A. R.; McQuade, R. D.; Ingenito, G. G.;  Zimbroff, D. L.; Ali, M. W. J. Clin. Psychiatry 2002, 63, 763‐771.  [6]. Potkin, S. G.; Saha, A. R.; Kujawa, M. J.; Carson, W. H.; Ali, M.; Stock, E.;  Stringfellow, J.;  Ingenito, G.; Marder, S. R. Arch. Gen. Psychiatry 2003,  60, 681‐690.  [7]. Kasper, S.; Lerman, M. N.; McQuade, R. D.; Saha, A.; Carson, W. H.; Ali,  M.;  Archibald,  D.;  Ingenito,  G.;  Marcus,  R.;  Pigott,  T.  Int.  J.  Neuropsychopharmacol. 2003, 6, 325‐337.  [8]. Ribeiro, Y. A.; de Oliveira, J. D. S.; Leles, M. I. G.; Juiz, S. A.; Ionashiro, M.  J. Therm. Anal. 1996, 46, 1645‐1655.  [9]. Zhou, W.; Gilpin, R. K. J. Pharm. Sci. 2004, 93, 1545‐1556.  [10]. Berridge, J. C. J. Pharm. Biomed. Anal. 1995, 14, 7‐12.    [11]. Branch, S.K. J. Pharm. Biomed. Anal. 2005, 38, 798‐805.  [12]. Roy, J. AAPS PharmSciTech 2002, 3, 1‐8.  [13]. Zuo, X. C.; Wang, F.; Xu, P.; Zhu, R. H.; Li, H. D. Chromatographia, 2006,  64, 387‐391.  Reddy et al. / European Journal of Chemistry 1 (1) (2010) 20­27  27  [14]. Masanori,  K.;  Yasuo,  M.;  Yukihiro,  H.;  Takahiko,  O.  J.  Chromatogr.  B  2005, 822, 294‐299.   [15]. Hui‐Ching,  H.;  Chin‐Hung,  L.;  Tsuo‐Hung,  L.;  Tsung‐Ming,  H.;  Hsien‐ Jane, C.; Yu‐Chun, W.; Ying Lung, T. J. Chromatogr. B, 2007, 856, 57‐61.  [16]. Shah,  V.  P.;  Kamal,  K.  M.;  Shrikant,  D.;  Iain,  J.  M.;  Jerome,  P.  S.;  Avraham, Y.;  Thomas,  L.;  Viswanathan,  C.  T.;  Edgar,  C.; McDowall, R.  D.; Kenneth, A. P.; Sidney, S. J. Pharm. Sci. 1992, 81, 309‐312.   [17]. Zha,  J.  P.,  Xu,  H.  J., Wang,  Y.  Z.,  Yang,  S.  G.,  Jia,  C.  X.,  Hou,  Z.  F. Chin.  Pharm. J. 2005, 40, 137‐139.   [18]. Srinivas,  K.  S.  V.;  Buchireddy,  R.;  Madhusudhan,  G.;  Mukkanti,  K.;  Srinivasulu, P. Chromatographia 2008, 68, 635‐640.  [19]. ICH Topic Q1A  (R2) 2003 Stability  Testing  of  new Drug  Substances  and Products, CPMP/ICH/2736/99.  [20]. Lacorte, S.; Fernandez‐Alba, A. R. Mass Spectrom. Rev. 2006, 25, 866‐ 880.   [21]. Schmid,  R.  P.; Weickhardt,  C.  Int.  J. Mass  Spectrom. 2001,  206,  181‐ 190.   [22]. Ferrer, I.; Garcı´a‐Reyes, J. F.; Fernandez‐Alba, A. Trends in Anal. Chem.  2005, 24, 2005.  [23]. Petrovic, M.; Gros, M.; Barcelo, D. J. Chromatogr. A 2006, 1124, 68‐81.  [24]. (WO/2003/064393) Thio‐carbostyril derivative,  its N‐oxides and the  N‐oxides of aripiprazole.