A Sensitive Method for Direct Analysis of Impurities in Apramycin and Other Aminoglycoside Antibiotics Using Charged Aerosol Detection

Význam tématu

Apramycin a další aminoglykosidová antibiotika jsou klíčová pro veterinární léčbu infekcí vyvolaných gram-negativními bakteriemi. Přesná detekce stopových nečistot a degradačních produktů je zásadní pro zajištění kvality a bezpečnosti léčiv. Tradiční UV-metody vyžadují derivatizaci, která prodlužuje analýzu a nemusí zachytit všechny kontaminanty.

Cíle a přehled studie / článku

Hlavním cílem bylo vyvinout citlivou, přímou metodu bez derivatizace pro stanovení nečistot apramycinu a dalších aminoglykosidů. Navržena byla chromatografická metoda HILIC s detekcí nabitými aerosolovými částicemi (CAD) a srovnána s britskou farmakopeální HPLC-UV metodou (SCX-UV) a s ELSD detektorem.

Použitá instrumentace

• LC systém Thermo Scientific™ Dionex™ UltiMate™ 3000 RSLC (pumpa LPG-3400SD, autosampler WPS-3000TSL, kolonní komora TCC-3000RS)
• Detektor Corona Veo RS (CAD)
• ELSD Varian 385-LC
• UV detektor DAD-3000RS při 568 nm
• SPE kartridže Dionex OnGuard II A pro odstranění sulfátového iontu

Použitá metodika

Vzorky apramycinu sulfate byly předanalyticky čištěny aniontovým SPE, které oddělilo interferující sulfát. Chromatografie byla vedena na HILIC koloni (Acclaim™) s mobilní fází 80 % 5 mM amonného formiátu a 20 % acetonitrilu. Gradient trval 30 minut. Detekce CAD nevyžaduje přítomnost chromoforů a poskytla univerzální odezvu pro netěkavé i polo-těkavé sloučeniny.

Hlavní výsledky a diskuse

• Metoda HILIC-CAD detekovala 16 nečistot apramycinu při S/N ≥ 3 při naložení 49,6 μg na kolonu, zatímco SCX-UV zaznamenala pouze 7 nečistot.
• Při nižší dávce 20 μg na kolonu CAD stále identifikovala 7 nečistot, ELSD jen 3.
• SPE předčištění významně odstraňuje sulfátový šum a odhaluje raně elujících impurit.
• Optimalizace pH a síly pufru (100 mM formiát pH 2,9) zajistila dobrou rozlišitelnost a úzké píky i při vysokém zatížení vzorku (až 48,9 μg).
• Metoda byla úspěšně aplikována na dalších 11 aminoglykosidů (neomycin, gentamicin, kanamycin, streptomycin, tobramycin, amikacin, etimicin, netilmicin, sisomicin, ribostamycin, paromomycin) s drobnými úpravami gradientu.

Přínosy a praktické využití metody

Nově vyvinutá metoda nabízí rychlejší analýzu bez derivatizace, zvýšenou citlivost při stopových koncentracích a robustní odstranění interferencí. Umožňuje komplexní profilaci čistoty veterinárních aminoglykosidů a zlepšuje kontrolu kvality farmaceutických produktů.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření CAD detekce na další třídy netěkavých léčiv.
• Integrace s online SPE pro plně automatizované workflow.
• Vývoj multikomponentních metod pro simultánní stanovení více aminoglykosidů.
• Využití CAD pro stabilitní studie a degradace pod různými skladovacími podmínkami.

Závěr

Metoda HILIC-CAD pro apramycin a další aminoglykosidy představuje výrazný pokrok v citlivosti a spolehlivosti analýzy nečistot. CAD detekce prokázala vyšší výkon než ELSD a britská farmakopeální UV metoda. Použití SPE výrazně zlepšilo kvalitu chromatogramů a umožnilo detekci raně elujících impurit.

Reference

1. Perzynski S., Cannon M., Cundliffe E., Chahwala S.B., Davies J. Effects of Apramycin, a novel aminoglycoside antibiotic on bacterial protein synthesis. Eur. J. Biochem. 1979;99:623–628.
2. British Pharmacopoeia (Veterinary) 2013. London: Her Majesty's Stationery Office; 2013. str. 38–40, 122–125.
3. Barbosa E.A., Lourenco F.R., Pinto T.P. Determination of apramycin in oral soluble powder by HPLC using pre-column derivatization with o-phthalaldehyde and UV detection. Braz. J. Pharm. Sci. 2011;47:261–268.