Excipients: QUALITY ASSESSMENT OF POLYSORBATES 80 AND 20 PHARMACEUTICAL RAW MATERIALS BY MEASURING FATTY ACIDS COMPOSITION USING HPLC WITH MASS DETECTION
Postery | 2022 | WatersInstrumentace
Polysorbáty jsou klíčové neiontové surfaktanty široce využívané jako excipienty v potravinářství a farmaceutickém průmyslu. Jejich čistota a složení mastných kyselin zásadně ovlivňuje stabilitu, bezpečnost a účinnost finálních přípravků. Tradiční metody GC-FID vyžadují derivatizaci a náročnou přípravu vzorku, což prodlužuje dobu analýzy a zvyšuje komplexnost testování.
Hlavním cílem studie bylo vyvinout rychlou, spolehlivou a přímočitou HPLC-MS metodu pro stanovení složení mastných kyselin v polysorbátech 80 a 20 bez nutnosti derivatizace. Studie zahrnovala optimalizaci hydrolytického uvolňování mastných kyselin, chromatografických podmínek a masové detekce pro kvantitativní i kvalitativní analýzu.
Mastné kyseliny byly uvolněny hydrolýzou vzorků 1,5 mg/mL v 1 M KOH po dobu 6 hodin při 40 °C, následně neutralizovány kyselinou mravenčí a naředěny vodou/ethanolem (50:50, v/v). Vzorky byly filtrovány GHP stříkačkovými filtry.
Chromatografická separace:
Metoda úspěšně separovala a kvantifikovala všechny USP-specifikované mastné kyseliny pro polysorbát 80 a 20. U polysorbátu 80 byly navíc detekovány a identifikovány izomery linolové (konjugované Δ9,11; Δ10,12) a olejové kyseliny (cis-vaccenová, elaidová) s hmotnostní přesností <1 mDa. Polysorbát 20 splnil USP limitní hodnoty pro jednotlivé mastné kyseliny. Reprodukovatelnost byla pro většinu analytů s RSD <6 %.
Metoda je vhodná k rozšíření na další surfaktanty či excipienty a k implementaci v online monitoringu výrobních procesů. Kombinace s vysokým rozlišením MS, UPLC nebo superkritickou fluidní chromatografií může dále zrychlit a prohloubit analýzu. Automatizace přípravy vzorků a inline QC zajistí vyšší efektivitu a konzistenci výsledků.
Vyvinutá HPLC-MS metoda představuje rychlý, přesný a spolehlivý nástroj pro hodnocení kvality farmaceutických surovin polysorbátů 80 a 20. Umožňuje komplexní profilaci mastných kyselin, odhalení izomerních nečistot a splňuje požadavky USP bez složité přípravy vzorku.
LC/MS, LC/SQ
ZaměřeníFarmaceutická analýza
VýrobceWaters
Souhrn
Význam tématu
Polysorbáty jsou klíčové neiontové surfaktanty široce využívané jako excipienty v potravinářství a farmaceutickém průmyslu. Jejich čistota a složení mastných kyselin zásadně ovlivňuje stabilitu, bezpečnost a účinnost finálních přípravků. Tradiční metody GC-FID vyžadují derivatizaci a náročnou přípravu vzorku, což prodlužuje dobu analýzy a zvyšuje komplexnost testování.
Cíle a přehled studie
Hlavním cílem studie bylo vyvinout rychlou, spolehlivou a přímočitou HPLC-MS metodu pro stanovení složení mastných kyselin v polysorbátech 80 a 20 bez nutnosti derivatizace. Studie zahrnovala optimalizaci hydrolytického uvolňování mastných kyselin, chromatografických podmínek a masové detekce pro kvantitativní i kvalitativní analýzu.
Použitá metodika a instrumentace
Mastné kyseliny byly uvolněny hydrolýzou vzorků 1,5 mg/mL v 1 M KOH po dobu 6 hodin při 40 °C, následně neutralizovány kyselinou mravenčí a naředěny vodou/ethanolem (50:50, v/v). Vzorky byly filtrovány GHP stříkačkovými filtry.
Chromatografická separace:
- HPLC systém: ACQUITY Arc s kolonkou XBridge BEH C18 (4,6×100 mm, 3,5 μm) při 60 °C
- Mobilní fáze: A – 10 mM acetát amonný ve vodě; B – acetonitril; C – isopropanol (pro proplach)
- Gradient: 60 % A/40 % B ve 14 min přechod na 20 % A/80 % B, návrat k počátečním podmínkám a proplach C
- Tok: 2,0 mL/min; injekce: 25 μL; teplota vzorku: 10 °C
- ACQUITY QDa Detector, ESI- (Single Ion Recording, 75–350 m/z)
- Isocratic Solvent Manager (ISM) s make-up solventem 50:50 voda/acetonitril + 1 mM acetát amonný, split 10:1
- Parametry MS: teplota sondy 600 °C, kapilární napětí 0,5 kV, kuželové napětí 10 V
Hlavní výsledky a diskuse
Metoda úspěšně separovala a kvantifikovala všechny USP-specifikované mastné kyseliny pro polysorbát 80 a 20. U polysorbátu 80 byly navíc detekovány a identifikovány izomery linolové (konjugované Δ9,11; Δ10,12) a olejové kyseliny (cis-vaccenová, elaidová) s hmotnostní přesností <1 mDa. Polysorbát 20 splnil USP limitní hodnoty pro jednotlivé mastné kyseliny. Reprodukovatelnost byla pro většinu analytů s RSD <6 %.
Přínosy a praktické využití metody
- Eliminace derivatizace: přímá injekce hydrolyzovaných vzorků
- Zkrácení času analýzy na <20 minut
- Vyšší citlivost a selektivita díky MS detekci
- Detekce doplňkových izomerních nečistot
- Integrace s Empower Software pro rutinní QC testování
Budoucí trendy a možnosti využití
Metoda je vhodná k rozšíření na další surfaktanty či excipienty a k implementaci v online monitoringu výrobních procesů. Kombinace s vysokým rozlišením MS, UPLC nebo superkritickou fluidní chromatografií může dále zrychlit a prohloubit analýzu. Automatizace přípravy vzorků a inline QC zajistí vyšší efektivitu a konzistenci výsledků.
Závěr
Vyvinutá HPLC-MS metoda představuje rychlý, přesný a spolehlivý nástroj pro hodnocení kvality farmaceutických surovin polysorbátů 80 a 20. Umožňuje komplexní profilaci mastných kyselin, odhalení izomerních nečistot a splňuje požadavky USP bez složité přípravy vzorku.
Reference
- 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. Journal of Pharmaceutical Sciences. 2017;106:1722–1735.
- Wang Z, Wang Y, Tie C, Zhang J. A Fast Strategy for Profiling and Identifying Pharmaceutical Excipient Polysorbates by UHPLC-HRMS. Journal of Chromatography A. 2021;1609:460450.
- USP Monograph for Polysorbate 80. United States Pharmacopoeia, USP-NF 2021 Issue 1.
- USP Monograph for Polysorbate 20. United States Pharmacopoeia, USP-NF 2021 Issue 1.
- Hu M, Niculescu M, Zhang XM, Hui A. High-Performance Liquid Chromatographic Determination of Polysorbate 80 in Pharmaceutical Suspensions. Journal of Chromatography A. 2003;984:233–236.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Determination of Fatty Acids Composition in Polysorbates 80 and 20 Pharmaceutical Raw Materials by HPLC with Mass Detection
2025|Waters|Postery
DETERMINATION OF FATTY ACIDS COMPOSITION IN POLYSORBATES 80 AND 20 PHARMACEUTICAL RAW MATERIALS BY HPLC WITH MASS DETECTION Authors: Margaret Maziarz, Paul Rainville Affiliations: Waters Corporation, Milford, MA, USA 100% water INTRODUCTION 1 M NaOH Intensity 0 0 1 M…
Klíčová slova
apex, apexoleic, oleicfatty, fattypalmitic, palmiticacid, acidstearic, stearicacids, acidslinoleic, linoleicmyristic, myristicpolysorbates, polysorbatesminutes, minutespalmitoleic, palmitoleicvaccenic, vaccenicintensity, intensityelaidic
Determination of Fatty Acids Composition in Polysorbates 80 and 20 Pharmaceutical Raw Materials by HPLC with Mass Detection 
2025|Waters|Postery
DETERMINATION OF FATTY ACIDS COMPOSITION IN POLYSORBATES 80 AND 20 PHARMACEUTICAL RAW MATERIALS BY HPLC WITH MASS DETECTION Authors: Margaret Maziarz, Paul Rainville Affiliations: Waters Corporation, Milford, MA, USA 100% water INTRODUCTION 1 M NaOH Intensity 0 0 1 M…
Klíčová slova
apex, apexoleic, oleicfatty, fattypalmitic, palmiticstearic, stearicacid, acidlinoleic, linoleicacids, acidsmyristic, myristicpolysorbates, polysorbatespalmitoleic, palmitoleicminutes, minutesvaccenic, vaccenicelaidic, elaidicintensity
Quality assessment of Polysorbates 80 and 20 Pharmaceutical Raw Materials by Measuring Fatty Acids Composition using HPLC with Mass Detection
2023|Waters|Postery
Quality assessment of Polysorbates 80 and 20 Pharmaceutical Raw Materials by Measuring Fatty Acids Composition using HPLC with Mass Detection M123008-52 Margaret Maziarz, Paul Rainville Waters Corporation, 34 Maple Street, Milford MA CONTACT INFORMATION: [email protected], [email protected] PURPOSE Polysorbates are non-ionic…
Klíčová slova
fatty, fattyoleic, oleicpalmitic, palmiticacids, acidspolysorbates, polysorbatesstearic, stearicpalmitoleic, palmitoleicpolysorbate, polysorbatecomposition, compositionmyristic, myristiclinoleic, linoleicminutes, minuteshydrolyzed, hydrolyzedexcipients, excipientsmass
Shining Light on Polysorbate Hydrolysis by LC/ELSD
2025|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Biopharma/Pharma Shining Light on Polysorbate Hydrolysis by LC/ELSD Featuring the Agilent AdvanceBio Surfactant Profiling HPLC column Authors Abstract Chenchen He, Wendi A. Hale, Andrew Coffey, Andrea Angelo P. Tripodi, and Amanda McQuay Agilent Technologies, Inc. Polysorbates are surfactants…
Klíčová slova
acid, acidlsu, lsuoleic, oleicfatty, fattypolysorbate, polysorbateelsd, elsdpolysorbates, polysorbatesfree, freersd, rsdaverage, averagelauric, lauricbatch, batchcolumn, columnmonoester, monoestersurfactant