Determination of Neomycin B and Impurities Using HPAE-IPAD

Význam tématu

Neomycin B je klíčové aminoglykosidové antibiotikum s významným využitím v mnoha lékových formách doma i ve zdravotnických zařízeních. Spolehlivá analýza primární složky a nežádoucích vedlejších produktů je zásadní pro splnění farmaceutických standardů a zajištění bezpečnosti léčiv. Nedostatek chromoforu v molekulách aminoglykosidů komplikuje detekci běžnými spektrofotometrickými metodami, což vyžaduje alternativní postupy s vysokou citlivostí a specifitou.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo ověřit výkonnost kombinace vysokovýkonné aniontové výměnné chromatografie (HPAE) s integrovanou pulzní amperometrickou detekcí (IPAD) a automatickým generátorem eluční fáze. Metoda byla optimalizována pro oddělení Neomycin B od jeho acetylovaných forem a dalších známých nečistot a demonstrována na komplexní mastné matriční farmaceutické formulaci Neosporin.

Použitá metodika a instrumentace

• Dionex BioLC systém s isokratickou pumpou IP25 a detektorem ED50 s AAA-Direct pulzní amperometrií
• Eluent generátor EG50 s cartridgem EluGen II pro přesné dávkování 2,40 mM KOH bez uhličitanové kontaminace
• Continuously Regenerated Anion Trap Column CR-ATC pro likvidaci stopových aniontů
• Kolona CarboPac PA1 analytická (4×250 mm) a guard (4×50 mm)
• Pracovní elektrody AAA-Direct s jednorázovým zlatým povrchem
• Software Chromeleon pro řízení, akvizici a vyhodnocení dat

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda prokázala lineární oblast detekce Neomycin B od 0,2 pmol do 400 pmol (r2 0,9946) s detekčním limitem 0,21 pmol a kvantitačním limitem 0,72 pmol. Reprodukovatelnost retence byla lepší než 0,7 % RSD a plochy signálu lepší než 1,4 % RSD při více než 800 opakovaných injekcích během 10 dní bez regenerace kolony. Robustnost ověření změnou 10 % v koncentraci KOH, teplotě kolony nebo průtoku potvrdila stabilní separaci. Severita separace Neomycin B od nejbližší nečistoty překračovala požadavky farmakopeí. Testy na extraktu z Neosporin masti prokázaly obnovu Neomycin B 99,6 % a obsah 4,15 mg/g masti, odpovídající farmakopejním limitům.

Přínosy a praktické využití metody

Automatizované generování eluční složky eliminuje chyby ruční přípravy a kolísání koncentrace způsobené uhličitanovým pozadím. Pulzní amperometrie se zlatými jednorázovými elektrodami poskytuje vysokou citlivost a konzistentní odezvu bez údržby povrchu elektrody. Metoda umožňuje rychlou extrakci vodou a přímou analýzu farmaceutických matic bez komplikovaných chemických úprav.

Budoucí trendy a možnosti využití

Automatizace s eluent generátorem otevírá možnosti pro on-line kontrolu výrobních procesů a kontinuální monitorování kvality surovin i finálních produktů. Postup lze rozšířit na další aminoglykosidy, oligosacharidy a farmaceutické analýzy citlivých látek. Další vývoj se zaměří na miniaturizaci elektrochemických detektorů a integraci do sítí laboratorních technologií.

Závěr

Kombinace HPAE-IPAD s automatickým generátorem eluční fáze a jednorázovými zlatými elektrochemickými detektory představuje robustní, citlivou a reprodukovatelnou analytickou metodu pro stanovení Neomycin B a jeho nečistot. Jednoduchá příprava vzorku, nízké provozní riziko a bezodpadový provoz zvyšují atraktivitu metody pro rutinní i výzkumné aplikace ve farmaceutické výrobě.

Reference

1. Physicians’ Desk Reference 44th Edition Medical Economics Company
2. Swart EA Romano AH Waksman SA Proc Soc Exp Biol Med 1950 73 376
3. Lemieux RU Kullnig RK Moir RY J Am Chem Soc 1958 80 2237
4. Rinehart KL The Neomycins and Related Antibiotics John Wiley Sons 1964
5. United States Pharmacopeia USP 29 NF 24 Neomycin Sulfate 2006
6. European Pharmacopoeia Fifth Edition Neomycin Sulphate Council of Europe 2005
7. Szunyog J Adams E Roets E Hoogmartens J J Pharm Biomed Anal 2000 23 891
8. Polta JA Johnson DC Merkel KE J Chromatogr 1985 324 407
9. Adams E Schepers R Roets E Hoogmartens J J Chromatogr A 1996 741 233
10. Application Note 61 Dionex 2004
11. Cheng J Jandik P Avdalovic N Anal Chem 2003 75 572
12. Cheng J Jandik P Avdalovic N J Chromatogr A 2003 997 73
13. FDA Guidance Bioanalytical Method Validation 2001
14. ICH Q2A Text on Validation of Analytical Procedures 1994
15. ICH Q2B Validation of Analytical Procedures Methodology 1996
16. ICH Q3A(R) Impurities in New Drug Substances 2002
17. FDA Guidance Analytical Procedures and Method Validation 2000
18. USP <621> Chromatography 2006
19. USP <1225> Validation of Compendial Methods 2006
20. MedlinePlus Neomycin Drug Info NIH
21. Merck Index Neomycin Monograph
22. AAA-Direct Product Manual Document 031481 Dionex
23. Dionex EluGen II Brochure
24. Pfeifer E et al Amperometric Detection Carbohydrates 2005
25. Avdalovic N et al Disposable Electrodes J Electroanal Chem 2004
26. Hanko VP Rohrer JS J Pharm Biomed Anal 2006 40 1006