Determination of Morpholine in Linezolid by Ion Chromatography

Význam tématu

Kontrola a kvantifikace stopových množství morfolinu v léčivu linezolid je klíčová pro zajištění kvality, bezpečnosti léčby a souladu s regulatorními požadavky. Nežádoucí nečistoty mohou ovlivnit farmakologickou účinnost a vyvolat nepředvídané vedlejší účinky, proto je nutné používat citlivé a selektivní analytické metody.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout iontově chromatografickou metodu s použitím Reagent-Free™ IC (RFIC) a supresované vodivosti pro stanovení morfolinu v koncentracích v řádu mikrogramů na litr v matrice linezolidu. Metoda má zajistit vysokou citlivost, reprodukovatelnost a minimální údržbu během rutinní analýzy.

Použitá metodika

Vzorky linezolidu (0,1 mg/mL) byly rozpouštěny v 10% roztoku methanolu kvůli zlepšení rozpustnosti. Pro odstranění matricových interferencí byla aplikována in-line matrix elimination: na koncentračním sloupci IonPac TCC-ULP1 se zachytil morfolin, zatímco nionizovaný linezolid byl vymyť 1 mL deionizované vody. Separace probíhá izokraticky na sloupcích CG19 Guard a CS19 Analytical při průtoku 0,25 mL/min elučním roztokem 7,5 mM kyseliny methansulfonové (MSA) generované elektrolyticky. Detekce je supresovanou vodivostí se samoregenerujícím supresorem CSRS 300 v recyklačním režimu.
Metoda byla validována: linearita 5–200 µg/L (r²>0,999), LOD 0,86 µg/L, LOQ 2,9 µg/L, přesnost (RSD retenční doby 0,07 %, RSD plochy 1,30 %) a obnovitelnost 98,8–103 %.

Použitá instrumentace

• Dionex ICS-5000+ (SP pumpa, EG eluent generator, DC detekční jednotka)
• Dionex AS-AP autosampler s 5 mL stříkačkou a 8500 µL hadičkou
• Dionex EGC 500 MSA elektrolyticky generátor eluentu a CR-CTC 500 kontinuálně regenerovaný katexový trap column
• IonPac TCC-ULP1 ultranízkotlaký koncentrační sloupec (5 × 23 mm)
• IonPac CG19 Guard (2 × 50 mm) a CS19 Analytical (2 × 250 mm)
• CSRS 300 Cation Self-Regenerating Suppressor (2 mm, 7 mA, recyklační režim)
• ChromaIon Chromeleon 7.1 pro řízení systému a zpracování dat

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda úspěšně oddělila morfolin od běžných kationtů (Na⁺, NH₄⁺, K⁺, Mg²⁺, Ca²⁺) do 15 minut s vynikající tvarem píků a bez organické přísady do eluentu. LOD 0,86 µg/L a LOQ 2,9 µg/L splňují farmaceutické normy (<0,08 %). Obnovitelnost morfolinu v roztoku linezolidu byla 98,8–101 % intraday a 99,9–103 % mezi dny. Preciznost (RSD plochy) pro morfolin ve vzorcích spiked byla ≤1,56 %. Matrix elimination prodloužila životnost separačních sloupců a snížila carryover.

Přínosy a praktické využití metody

Automatizované RFIC řešení snižuje manuální zásahy, zvyšuje reprodukovatelnost a zrychluje rutinní analýzu ve farmaceutických QC laboratořích. Metoda umožňuje současné stanovení morfolinu a dalších kationtů bez nutnosti komplexních předúprav.

Budoucí trendy a možnosti využití

Metodu lze rozšířit na další aminné impurity a sledovat vícekationtové profily v léčivech. Integrace s hmotnostní spektrometrií umožní strukturální identifikaci. Další miniaturizace a paralelní systémy mohou zvýšit propustnost a efektivitu analýz.

Závěr

Vyvinutá iontově chromatografická metoda s RFIC a supresovanou vodivostí poskytuje vysoce citlivé, přesné a robustní stanovení morfolinu v linezolidu. Splňuje přísné farmaceutické požadavky a je vhodná pro rutinní kontrolu kvality API.

Reference

1. Yang Q.; Ulysse L.G.; McLaws M.D.; Keefe D.K.; Haney B.P.; Zha C.; Guzzo P.R.; Liu S. Initial Process Development and Scale-Up of the Synthesis of a Triple Reuptake Inhibitor ALB 109780. Org. Process Res. Dev. 2012, 16, 499–506.
2. Goralski C.T.; Hasha D.L.; Singaram B.; Steiner D. Scale-Up of the Preparation of (1R,2R,4S)-1-Methyl-4-(1-methylethenyl)-2-(4-morpholinyl)cyclohexanol. Org. Process Res. Dev. 2007, 11, 776–779.
3. Bhattarai D.; Lee S.H.; Seo S.H.; Nam G.; Kang S.B.; Pae A.N.; Kim E.E.; Oh T.; Cho S.N.; Keum G. Synthesis and in Vitro Antibacterial Activity of Novel 3-Azabicyclo[3.3.0]octanyl Oxazolidinones. Chem. Biol. Drug Des. 2012, 80, 388–397.
4. Yan S.; Miller M.J.; Wencewicz T.A.; Möllmann U. Syntheses and Antibacterial Activity Studies of New Oxazolidinones from Nitroso Diels–Alder Chemistry. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2010, 20, 1302–1305.
5. Turkmen H.; Durgun M.; Yilmaztekin S.; Emul M.; Innocenti A.; Vullo D.; Scozzafava A.; Supuran C.T. Carbonic Anhydrase Inhibitors. Novel Sulfanilamide/Acetazolamide Derivatives and Their Interaction with Isozymes I, II a IX. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2005, 15, 367–372.
6. Sangthong S.; Krusong K.; Nagmrojanavanich N.; Vilaivan T.; Puthong S.; Chandchawan S.; Muangsin N. Synthesis of Rotenoid Derivatives with Cytotoxic and Topoisomerase II Inhibitory Activities. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2011, 21, 4813–4818.
7. Kovács Z.; Hosztafi S.; Noszál B. Site-Specific Acid–Base Properties of Pholcodine and Related Compounds. Anal. Bioanal. Chem. 2006, 386, 1709–1716.
8. Pacorel B.; Leung S.C.; Stachulski A.V.; Davies J.; Vivas L.; Lander H.; Ward S.A.; Kaiser M.; Brun R.; O’Neill P.M. Modular Synthesis and in Vitro and in Vivo Antimalarial Assessment of C-10 Pyrrole Mannich Base Derivatives of Artemisinin. J. Med. Chem. 2010, 53, 633–640.
9. Ramgren S.D.; Silberstein A.L.; Yang Y.; Garg N.K. Nickel-Catalyzed Amination of Aryl Sulfamates. Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 2171–2173.
10. Thanusu J.; Kanagarajan V.; Gopalakrishnan M. Synthesis, Spectral Characterization, and in Vitro Antibacterial and Antifungal Activities of Novel 1,3-Thiazine-2-amines Comprising Morpholine Nucleus. J. Enzyme Inhib. Med. Chem. 2010, 25, 756–764.
11. Pearlman B.A. Phthalamide Compounds. U.S. Patent 6,362,334, 2002.
12. Michalska K.; Karpuik I.; Król M.; Tyski S. Recent Development of Potent Analogues of Oxazolidinone Antibacterial Agents. Bioorg. Med. Chem. 2013, 21, 577–591.
13. FDA. Postmarket Drug Safety Information for Patients and Providers. Food Drug Admin. Website, 2013.
14. Kawy M.A.; Weshahy S.A.; Shokry D.S. Validated Stability Indicating Assay of Linezolid by Spectrophotometric and HPLC Methods. Aust. J. Basic Appl. Sci. 2012, 6, 767–778.
15. Takhi M.; Murugan C.; Munikumar M.; Bhaskarreddy K.M.; Singh G.; Sreenivas K.; Sitaramkujmar M.; Selvakumar N.; Das J.; Trehan S.; Iqbal J. Synthesis and Antibacterial Activity of Novel Oxazolidinones Bearing N-hydroxyacetamidine Substituent. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2006, 16, 2391–2395.
16. Plock N. Target Site Pharmacokinetics of Antiinfectives in the Treatment of Serious Gram-positive Infections. Ph.D. Thesis, Univ. of Halle-Wittenberg, 2007.
17. FDA. Nonclinical Pharmacology, ADME, and Toxicology Summary. Appendix A. Preclinical Summary, 2000.
18. USP. Pending Monograph Draft 1 for Linezolid. USP Website, 2013.