Qualitative and Quantitative Analysis of Gentamicin Sulfate and Related Impurities on ACQUITY UPLC with QDa

Význam tématu

Gentamicin je široce používané aminoglykosidové antibiotikum složené z pěti hlavních komponent (C1, C1a, C2, C2a, C2b) a četných nežádoucích vedlejších látek. Jeho analýza je komplikovaná absencí UV absorpce a vysokou polární povahou molekul. Vysoce citlivá a selektivní detekce hmotnostní spektrometrií je proto pro kvantitativní a kvalitativní stanovení nezbytná.

Cíle a přehled studie

Úkolem studie bylo vyvinout rychlou 35minutovou chromatografickou metodu pro oddělení a současné stanovení pěti hlavních destiček gentamicinu a souvisejících nečistot, zejména sisomicinu, garaminu a G-418, za použití UPLC systému s hmotnostním detektorem QDa. Metoda má sloužit pro rutinní kontrolu kvality farmaceutických přípravků.

Použitá metodika a instrumentace

Chromatografie:

• UPLC systém ACQUITY UPLC H-Class
• Kolona Atlantis T3 (3 µm, 4,6 × 150 mm)
• Mobilní fáze A: 0,2 % TFA ve vodě (pH 2,3), směs ACN/IPA 1:1 (0,5 %)
• Mobilní fáze B: methanol
• Gradientní program 35 min, průtok 0,6 mL/min, teplota kolony 25 °C

Detekce hmotnostní spektrometrií:

• Detektor ACQUITY QDa v režimu ESI pozitivní ionizace
• SIR kanály pro jednotlivé molekulové ionty (m/z 322–497)
• Rozsah m/z 150–1000, sampling cone 10 V, kapilára 0,8 kV

Software:

• Empower 3 CDS pro akvizici a zpracování dat

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda umožnila baseline oddělení všech pěti hlavních forem gentamicinu a čtyř nečistot včetně sisomicinu během 35 minut. System suitability potvrdila rozlišení >1,3 a signál/šum >20 pro seznamované komponenty. LOD sisomicinu byl stanoven na 0,03 µg/mL, LOQ na 0,1 µg/mL s poměrem S/N ≥9. Lineární kalibrační křivka sisomicinu v rozsahu 0,15–1,5 µg/mL vykázala R² = 0,998. Mezi­laboratorní opakovatelnost (n = 6) dosáhla %RSD <5 % pro všechny složky. Recovery test sisomicinu přinesl průměrných 105,96 %.

Přínosy a praktické využití metody

Zavedená metoda nabízí:

• Rychlé a spolehlivé oddělení a detekci primárních a sekundárních složek gentamicinu
• Vysokou citlivost pro nechromoforové aminoglykosidy bez nutnosti derivatizace
• Jednoduchou integraci do existujících LC/UPLC pracovních postupů
• Podporu pro rutinní QC analýzy v přípravárnách léčiv a kontrolních laboratořích

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekávané směry rozvoje:

• Rozšíření na další aminoglykosidy a jejich metabolity
• Využití vysokorychlostní UPLC-MS/MS pro vyšší propustnost analýz
• Automatizovaná on-line monitorace farmaceutických procesů
• Integrace do platformy IoT pro vzdálené řízení a správu dat

Závěr

Vyvinutá UPLC-QDa metoda poskytuje robustní, přesné a citlivé stanovení gentamicinu a jeho nečistot. Splňuje požadavky farmaceutických monografií na spolehlivost výsledků a nabízí jednoduchou implementaci do rutinní praxe.

Reference

• Jammal N., AL-Mardini M.A. Development and Validation of LC-MS Method for the Estimation of Gentamicin Sulfate and its Impurities in Injections. Int. J. Pharm. Sci. Rev. Res. 2014, 27(1), 70–73.
• Graheka R., Zupancic-Kralj L. Identification of Gentamicin Impurities by Liquid Chromatography Tandem Mass Spectrometry. J. Pharm. Biomed. Anal. 2009, 50(5), 1037–1043.
• European Pharmacopeia. Gentamicin Sulphate, EP 8.1, 2014, 2326–2382.
• United States Pharmacopeia. Gentamicin Sulphate, USP 37–NF32, 2014, 3138–3139.