Determination of Fatty Acids Composition in Polysorbates 80 and 20 Pharmaceutical Raw Materials by HPLC with Mass Detection

Význam tématu

Polysorbáty 80 a 20 jsou neiontové povrchově aktivní látky široce využívané v potravinářství, farmacii a kosmetice pro stabilizaci emulzí, solubilizaci účinných látek a zlepšení technologických vlastností přípravků. Přesné stanovení složení mastných kyselin v těchto surovinách je klíčové pro zajištění kvality a souladu s požadavky farmakopejí.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout a validovat nové HPLC-MS metody umožňující přímou analýzu hydrolyzovaných vzorků polysorbátů 80 a 20 bez nutnosti derivatizace methylesterů. Metody jsou porovnávány s doporučenou GC-FID procedurou USP a ověřují shodu se specifikacemi monografií.

Použitá metodika a instrumentace

• Hydrolýza vzorků: inkubace v 1 M KOH po dobu 6 h při 40 °C, následná neutralizace 1 M kyselinou mravenčí, ředění vodou/ethanolem a filtrace.
• Chromatografie: isokratická eluce na kolóně XBridge BEH C18 (4,6 × 100 mm, 3,5 µm) při 60 °C a průtoku 2,0 mL/min.
• Mobilní fáze: A) 10 mM octan amonný ve vodě, B) acetonitril, C) isopropanol pro systémový wash.
• Detekce: ACQUITY QDa Detector (ESI-) s režimem Single Ion Recording (75–350 m/z), ISM pro split 10:1.
• Verifikace neznámých piků: Xevo G2-XS QTof MS spojený s ACQUITY UPLC I-Class (kolона 2,1 × 150 mm, 1,7 µm) pro přesné stanovení m/z a identifikaci isomerů.

Hlavní výsledky a diskuse

• Metoda úspěšně separovala a kvantifikovala všechny mastné kyseliny specifikované v USP monografiích pro polysorbáty 80 a 20.
• Byly detekovány konjugované izomery linoleové kyseliny (Δ9,11; Δ10,12) a izomery olejové kyseliny (cis-vaccenová, elaidová).
• Obsahy jednotlivých složek ve vzorcích splňovaly limity uvedené v monografiích USP.
• Single Ion Recording přineslo vysokou citlivost a selektivitu bez nutnosti derivatizace.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá příprava vzorku – přímá hydrolytická extrakce bez složité derivatizace.
• Přesná identifikace a kvantifikace mastných kyselin pomocí hmotnostní detekce.
• Kompatibilita s Empower Software pro rutinní kontrolu kvality v laboratořích farmaceutického průmyslu.
• Schopnost detekce a analýzy doplňkových mastných kyselin nad rámec GC-FID postupu USP.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření metodiky na další neiontové surfaktanty a excipienty v lékové formě.
• Automatizace přípravy vzorků a zvýšení propustnosti analytických procesů.
• Integrace s high-resolution MS technikami pro hlubší charakterizaci stopových a degradovaných produktů.
• Vývoj nových standardů a monografií pro moderní generace polysorbátů a jejich degradačních látek.

Závěr

Vyvinuté HPLC-MS metody poskytují rychlou, citlivou a spolehlivou analýzu složení mastných kyselin v polysorbátech 80 a 20. Eliminují potřebu derivatizace, splňují požadavky USP a umožňují detailní identifikaci izomerů a minoritních složek, což je vhodné pro rutinní QC testování v farmaceutickém průmyslu.

Reference

1. Martos A, Koch W, Jiskoot W, Wuchner K, Winter G, Friess W, Hawe A. Trends on Analytical Characterization of Polysorbates and Their Degradation Products in Biopharmaceutical Formulations. J Pharm Sci. 2017;106:1722–1735.
2. Wang Z, Wang Y, Tie C, Zhang J. A Fast Strategy for Profiling and Identifying Pharmaceutical Excipient Polysorbates by UHPLC-HRMS. J Chromatogr A. 2021;1609:460450.
3. USP Monograph Polysorbate 80. USP–NF 2021 Issue 1.
4. USP Monograph Polysorbate 20. USP–NF 2021 Issue 1.
5. Hu M, Niculescu M, Zhang XM, Hui A. HPLC Determination of Polysorbate 80 in Pharmaceutical Suspensions. J Chromatogr A. 2003;984:233–236.