A fast HPAE-PAD method for determination of carbohydrates and glycols in pharmaceutical formulations

Význam tématu

Analýza sacharidů a glykolů v léčivých formách je klíčová pro ověření složení a kvality farmaceutických produktů. Inaktivní složky, jako jsou polyoly (mannitol, sorbitol, maltitol) či glykoly (propylene glycol), nemají UV aktivitu a jejich stanovení vyžaduje specifickou detekci. Metoda HPAE-PAD umožňuje přímou, citlivou a vysoce selektivní analýzu bez nutnosti chemické derivatizace. Díky rychlému chodu a nízkému objemu eluentu je vhodná pro rutinní kontrolu kvality (QC) a šetří čas i náklady v laboratorním provozu.

Cíle a přehled studie

Cílem bylo vyvinout rychlou a robustní chromatografickou metodu pro simultánní stanovení šesti nejčastějších sacharidů a glykolů v tekutých OTC farmaceutických formulacích. Studie ukazuje aplikaci kolony Thermo Scientific Dionex CarboPac PA300 ve spojení s elektroliticky generovaným eluentem KOH a pulzně amperometrickou detekcí (PAD).

Použitá metodika a instrumentace

Instrumentace:

• Dionex Integrion HPIC systém s elektrochemickou detekcí (ED)
• Eluentní generátor EGC 500 KOH
• Kolona CarboPac PA300 (2 × 250 mm) a guard CarboPac PA300 (2 × 50 mm)
• Autosampler AS-AP s chlazeným tray
• Anion trap kolona CR-ATC 600
• Chromeleon CDS verze 7.2.10

Metodika:

• Eluce izokraticky 22 mM KOH při 0,275 mL/min
• Teplota kolony 30 °C, detekční buňka 4 °C
• Objem injekce 2,5 µL (full loop)
• Pulsně amperometrická detekce se zlatou elektrodou a Ag/AgCl referencí
• Příprava vzorků: rozředění 20 000×, filtr a chlazení na 4 °C

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda rozlišila propylene glycol, mannitol, sorbitol, maltitol, glukózu a sacharózu v čase pouhých 16,8 min s baseline separací (resoluce 2,9–18,5). Lineární rozsah byl 2–33,3 mg/L se součiniteli determinace r2 > 0,99. Precizita retence i plochy špiček byla pod RSD 2 %. Detekční limity (S/N =10) dosahovaly 1 mg/L nebo lépe s nejnižší citlivostí pro propylene glycol (S/N 12,8). Recovery studie pro tři různé přípravky ukázaly 87–108 % návratnost. Robustnost ověřená změnami ±10 % proudu, koncentrace eluentu a teploty neovlivnila klíčové parametry (<15 % rozdíl).

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí:

• Rychlý analytický cyklus vhodný pro vysokokapacitní laboratoře
• Přímou detekci bez derivatizace
• Vysokou citlivost a lineární rozsah
• Snadné ovládání díky automatické výrobě eluentu
• Vysokou robustnost vhodnou pro rutinní QC

Budoucí trendy a možnosti využití

Možné směry rozvoje:

• Rozšíření metody o stanovení glycerolu a dalších polyolů
• Integrace do online monitoringu výrobních procesů
• Automatizované přípravy vzorků pro vyšší throughput
• Adaptace na analýzu složitějších biologických matic v potravinářské či biotechnologické oblasti

Závěr

Vyvinutý HPAE-PAD protokol na kolóně CarboPac PA300 s elektrolitickou výrobou eluentu představuje rychlou, citlivou a robustní metodu pro stanovení sacharidů a glykolů v farmaceutických formulacích. Je ideální pro rutinní kontrolu kvality a poskytuje spolehlivá data s minimálním provozním zatížením.

Reference

1. CFR Title 21, Part 210.3(b)(8) „Definitions“.
2. CFR Title 21, Part 211.22 „Responsibilities of quality control unit“.
3. CFR Title 21, Part 211.160 „General requirements“.
4. CFR Title 21, Part 211.165 „Testing and release for distribution“.
5. Reker D. et al. Sci. Transl. Med. 2019;11:1–6.
6. Rocklin R.D. A Practical Guide to HPLC Detection. Academic Press, 1993, s. 145–173.
7. Rocklin R.D. J. Chromatogr. 1991;546:175–187.
8. Thermo Fisher Scientific Application Note 117. Quantification of Carbohydrates and Glycols in Pharmaceuticals, AN70233-EN.
9. USP <621> Chromatography. USP42-NF37, s. 6781.