Fast methods for the determination of ibuprofen in drug products

Význam tématu

Rychlá, spolehlivá a ekonomická analýza obsahu ibuprofenu v lékových formách je klíčová pro zajištění kvality, bezpečnosti a účinnosti farmaceutických produktů. Tradiční metody založené na USP monografiích často využívají sloupce s většími částicemi a dlouhé doby analýzy, což zvyšuje spotřebu organických rozpouštědel, prodlužuje odezvy laboratoří a zvyšuje provozní náklady.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem této studie bylo vyvinout a ověřit zkrácenou UHPLC metodu pro stanovení ibuprofenu v tabletách při zachování akceptačních kritérií USP 40 monografie. Studie porovnává klasickou USP metodu (250 × 4,6 mm, 5 µm, 8 min) s moderním postupem na sloupci 50 × 2,1 mm, 2,6 µm dosaženým na přístroji Thermo Scientific Vanquish Horizon, v kombinaci s legislativně povolenými nebo lehce upravenými podmínkami mobilní fáze.

Použitá metodika

Byly testovány následující kroky:

• Screening mobilní fáze v izokratickém režimu: acetonitril 25–50 % s 0,1 % H3PO4, sledování rozlišení směsi ibuprofen / valerofenon.
• Komparace dvou metod: USP monografie (40 % voda / 60 % acetonitril + 0,4 % chloroctové kyseliny, 2 mL/min, 8 min) versus rychlá metoda (stejná mobilní fáze, 1,1 mL/min, doba 0,5 min) na sloupci 50 × 2,1 mm, 2,6 µm.
• Příprava standardů: zásobní roztoky ibuprofenu a interního standardu (valerofenon) v acetonitrilu, pracovní standardy v rozsahu 1–10 mg/mL.
• Příprava tablet: mletí, extrakce 60 % acetonitril + 0,4 % chloroctové kyseliny, centrifugace a injekce do UHPLC.
• Posouzení chromatografických parametrů: relativní retenční čas (RRT), rozlišení (Rs), tvar špičky (tailing) a opakovatelnost (%RSD).

Použitá instrumentace

• Thermo Scientific Vanquish Horizon UHPLC system (System Base, Binary Pump H, Sampler HT, Column Compartment H, Diode Array Detector s Lightpipe 10 mm)
• Software Thermo Scientific Chromeleon CDS v7.2 a Waters Empower 3 s DII 1.15
• Fisherbrand Isotemp Stirring Hotplate, Mini Centrifuge, 2 mL vialky s uzávěry

Hlavní výsledky a diskuse

Optimalizace izokratické mobilní fáze ukázala, že při 50 % acetonitrilu klesla doba analýzy z >35 min na <2 min bez překročení provozního tlaku (230 bar). Rychlá metoda dosáhla rozlišení Rs = 4,2 (USP požadavek Rs > 2,5), RRT = 1,2 (požadavek 1,3) a tvar špičky <1,2. Provozní tlak se zvýšil jen mírně z 305 bar na 330 bar. Opakovatelnost byla vynikající: %RSD retenčního času <0,02 % a %RSD plochy <0,3 %. Kvantitativní stanovení v tabletách přineslo 98 % deklarované dávky při rychlé metodě a 99 % při USP metodě, obě hodnoty v požadovaných mezích 90–110 %.

Přínosy a praktické využití metody

• Snížení doby analýzy o 94 %
• Úspora organického rozpouštědla o 97 %
• Snížení nákladů na vzorek o 69 %
• Zachování akceptačních kritérií USP (RRT, Rs, tailing, %RSD)
• Kompatibilita s běžným softwarem včetně Empower 3 a Chromeleon

Budoucí trendy a možnosti využití

• Další miniaturizace analytických postupů a sloupců pro zvýšení průchodnosti
• Implementace zelené chemie a online recyklačních systémů rozpouštědel
• Automatizované optimalizační algoritmy a umělá inteligence pro rychlé nastavení metod
• Rozšíření postupu na další farmaceuticky významné sloučeniny a složité matrix vzorky
• Integrace s on-line vzorkovacími moduly a vysokotlakými systémy pro kontinuální monitoring kvality

Závěr

Vyvinutá UHPLC metoda na sloupci 50 × 2,1 mm, 2,6 µm dosahuje srovnatelných analytických parametrů vůči USP 40 monografii a současně významně šetří čas, rozpouštědlo i provozní náklady. Díky nízké pracovní teplotě a mírnému nárůstu tlaku je snadno implementovatelná v běžných farmaceutických laboratořích se zachováním legislativních požadavků.

Reference

1. United States Pharmacopeia, First Supplement to USP 40-NF 35, Chapter 621, 2017.
2. United States Pharmacopeia, Ibuprofen USP 40, s. 4555–4559.
3. Thermo Fisher Scientific Application Note 21680: A rapid ibuprofen USP assay method.
4. Thermo Fisher Scientific Application Note 21183: Rapid Separation of Ibuprofen and Valerophenone Using Advanced UHPLC and Sub-2 µm Particles.
5. Kresge G.A., Wong J.-M.T., De Pra M., Steiner F., Grinias J.P.: Using Superficially Porous Particles and UHPLC in Pharmacopeial Modernization of Common Analgesics, Chromatographia, 2018.
6. United States Pharmacopeia, Chromatographic columns and packings, USP40-NF35 Section S2.