Determination of Sulfate Counter Ion and Anionic Impurities in Aminoglycoside Drug Substances by Ion Chromatography with Suppressed Conductivity Detection

Význam tématu

Ve farmaceutickém průmyslu se většina léčiv vyrábí ve formě solí za účelem zlepšení rozpustnosti, stability a biologické dostupnosti. Při syntéze aminoglykosidových antibiotik je běžně používanou protioiontovou solí kyselina sírová. Přesná analýza obsahu síranového protioiontu je zásadní pro stanovení správné molekulové hmotnosti a stechiometrie soli a pro zajištění čistoty a bezpečnosti finálního produktu. Vzhledem k přísným limitům podle ICH, kde rizikové neiontové a iontové nečistoty musí být identifikovány a kvantifikovány pod úrovní 0,1 % denní dávky, je potřebné používat citlivé a reprodukovatelné analytické metody.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem práce je popsat a srovnat dvě metody iontové chromatografie se supresí vodivosti pro stanovení síranového protioiontu a aniontových nečistot v aminoglykosidových léčivých látkách. Metoda 1 využívá hydroxid-sélekční kolonu IonPac AS18 pro rychlou separaci běžných anorganických aniontů, metoda 2 používá kolonou IonPac AS11-HC pro komplexní matice s organickými a anorganickými anionty.

Použitá metodika a instrumentace

Analýza byla prováděna na systému Reagent-Free IC s eluentním generátorem EGC II KOH, záchytnou kolonou CR-ATC a supresorem ASRS ULTRA II pracujícím v recyklačním režimu. Pro metodu 1 byla zvolena kolona IonPac AG18/AS18 (2×50 mm /2×250 mm), eluent gradient 22–40 mM KOH, průtok 0,25 mL/min, teplota 30 °C, injekční objem 5 µL. Pro metodu 2 byla použita kolona IonPac AG11-HC/AS11-HC (2×50 mm /2×250 mm), gradient 1–60 mM KOH, průtok 0,38 mL/min, obdobné teplotní a detekční podmínky.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda 1 umožnila oddělení chloridového, síranového a fosfátového aniontu za 16 minut s lineárností r2 >0,999 a LOD pro síran kolem 7,7 mg/L. U deseti aminoglykosidů se experimentální podíly síranu pohybovaly mezi 13,7–30,2 % hmotnosti, v souladu s teoríí do 3 % odchylky. Chloridové a fosfátové nečistoty se pohybovaly pod 0,13 %. Metoda 2 pro léčivou formu paromomycinu (Humatin) detekovala navíc acetonát, pyrofosfát a další stopové anionty s celkovými nečistotami 0,37 %. Síran v kapslích byl stanoven na 24,7 %, což odpovídá skutečnému obsahu soli.

Přínosy a praktické využití metody

Reagent-Free IC zajišťuje automatickou přípravu eluenta bez nutnosti ručního míchání a minimalizuje absorpci CO2, což zvyšuje reprodukovatelnost měření mezi laboratořemi. Suprese vodivosti poskytuje citlivost vhodnou pro detekci nečistot pod hranicí 0,1 %. Systém s duálním čerpadlem a duálním eluentním generátorem umožňuje souběžné stanovení aminoglykosidového agens a síranového protioiontu bez přestavby analytické sestavy.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření platformy reagent-free IC pro on-line monitoring výroby, integrace s hmotnostní spektrometrií pro přesnou identifikaci neznámých aniontů a nasazení ve výrobním prostředí pro kontinuální kontrolu kvality. Další potenciál spočívá v adaptaci metod na nové třídy léčiv a v miniaturizaci kolonních systémů pro vyšší průtok vzorků.

Závěr

Prezentované metody založené na hydroxid-sélekčních kolonách IonPac AS18 a AS11-HC v kombinaci s reagent-free IC a supresí vodivosti nabízejí robustní, přesné a přenosné postupy pro stanovení síranového protioiontu i aniontových nečistot v aminoglykosidových látkách. Splňují požadavky regulačních norem a usnadňují rutinní analýzu v laboratorních i výrobních podmínkách.

Reference

1. Rao RN et al An overview of HPLC methods for impurity determination J Pharm Biomed Anal 2003 33 335-377
2. Williams RC Boucher RJ analysis of potassium counter ion by capillary electrophoresis with conductivity detection J Pharm Biomed Anal 2000 22 115-122
3. Suzuki N Ishihama Y Kajima T Asakawa N quantitation of counter ion by nonaqueous capillary electrophoresis J Chromatogr A 1998 829 411-415
4. Kaukonen AM solubility issues in ADME 2006
5. Nair JB Izzo CG anion screening for drugs by capillary ion electrophoresis J Chromatogr 1993 640 445-461
6. ICH Q3A guidelines Impurities in New Drug Substances 1995
7. Application Note 106 Dionex 1996 Ion Chromatography in the Pharmaceutical Industry
8. Application Note 116 Dionex 2004 Quantification of Anions in Pharmaceuticals
9. Cassidy SA Demarest CW Wright PB Zimmerman JB universal method for quantitation of anionic constituents using suppressed conductivity J Pharm Biomed Anal 2004 34 255-264
10. Taylor GE determination of impurities in clodronic acid by ion-exchange chromatography J Chromatogr A 1997 770 261-271
11. Michael AP Ko CY Guh HY method for sulfate and sulfamate in topiramate J Chromatogr B 1998 709 166-172
12. Jagota NK Nair JB Kurtulik PT ion chromatography of methanesulfonic acid in pharmaceuticals J Pharm Biomed Anal 1995 13 1291-1295
13. Kotinkaduwe RP Kitscha RA determination of methanesulphonic acid in busulfan J Pharm Biomed Anal 1999 21 105-113
14. Stead DA current methodologies for analysis of aminoglycosides J Chromatogr B 2000 747 69-93
15. Gonzalez LS Spencer JP aminoglycosides practical review Am Fam Physician 1998 58 1811
16. Application Note 123 Dionex 2004 determination of inorganic anions and organic acids in fermentation broths
17. Olsen LL Pick J Ellis WY Lim P chemical assessment and HPLC assay validation of paromomycin sulfate J Pharm Biomed Anal 1997 15 783-793
18. Application Note 61 Dionex 2004 determination of tobramycin and impurities by HPAE-PAD
19. Application Note 66 Dionex 2006 determination of neomycin B and impurities by HPAE-IPAD
20. Application Note 186 Dionex 2007 assay of paromomycin using HPAE-IPAD