Determination of Sulfate Counter Ion and Anionic Impurities in Aminoglycoside Drug Substances by Ion Chromatography with Suppressed Conductivity Detection

Význam tématu

Stanovení sulfátového protijonu a aniontových nečistot v aminoglykosidových léčivých látkách je klíčové pro stanovení správné molekulové hmotnosti, stechiometrie soli a zajištění kompletní konverze do soli. Přesné stanovení nečistot pod hranicí stanovených limitů (0,05–0,1 %) je zásadní pro dodržení regulačních požadavků ICH a pro zajištění bezpečnosti a účinnosti finálního léčiva.

Cíle a přehled studie / článku

• Vyvinout a ověřit metody iontové chromatografie s potlačenou vodivostí pro rychlé a citlivé stanovení sulfátu a aniontových nečistot v různých aminoglykosidových látkách.
• Srovnat dva hydroxidové aniontoměničové sloupce (IonPac AS18 a AS11-HC) pro analýzu well-characterized i komplexních vzorků.
• Ověřit linearitu, detekční limity, přesnost a recovery stanovení na modelových i komerčních vzorcích aminoglykosidů a hotovém přípravku Humatin®.

Použitá metodika a instrumentace

Iontová chromatografie s potlačenou vodivostí využívá elektrodialyticky generovaný hydroxid draselný a membránový potlačovač ASRS ULTRA II v recyklačním režimu. Metoda 1 (IonPac AS18) separuje běžné anionty za 16 min, metoda 2 (IonPac AS11-HC) rozšiřuje rozsah na organické kyseliny i pyrofosfát. Obě metody umožňují detekci aniontů pod 0,1 %.

Použitá instrumentace

• Dionex ICS-3000 RFIC™ systém (dual pump, EG eluent generator, potlačovač ASRS ULTRA II, autosampler).
• Sloupce IonPac AG18/AS18 (2×250 mm) a AG11-HC/AS11-HC (2×250 mm), CR-ATC kolona pro odstranění kovových kationtů.
• Eluentový generátor EGC II KOH cartridge s kontinuálně regenerovaným aniontovým trapem (CR-ATC).
• Software Chromeleon 6.8 pro řízení systému a zpracování dat.

Hlavní výsledky a diskuse

• Metoda 1 dosahuje LOD pro chlorid 3 mg/L, sulfát 7,7 mg/L, fosfát 9,3 mg/L, linearita r2 > 0,9994.
• Sulfátové obsahy v analyzovaných aminoglykosidech se pohybovaly mezi 13,7 % a 30,2 % vs. teoretické 16,5–34,6 %, celkové nečistoty (Cl–, PO4^3–) < 0,13 %.
• Metoda 2 umožňuje simultánní stanovení acetátu, chloridu, sulfátu, fosfátu a pyrofosfátu s LOD 12–150 mg/L, linearita r2 > 0,9996.
• Test na komerčním přípravku Humatin® (paromomycin sulfate) prokázal sulfát 24,7 % vs. teoretické 23,7 %, aniontové nečistoty 0,37 % (acetát, chlorid, fosfát, pyrofosfát).
• Přesnost metod potvrzená recovery (92–112 %) a RSD < 3 % pro všechny analyty.

Přínosy a praktické využití metody

• Vysoká automatizace RFIC eliminuje ruční přípravu eluenta a potlačuje vstup CO₂, zvyšuje reprodukovatelnost mezi laborkami.
• Dual-channel nastavení umožňuje simultánní stanovení aminoglycosidové báze (HPAE-PAD) a sulfátového protijonu ve stejné instrumentální sestavě.
• Metody lze snadno přenést mezi laboratořemi a použít ve vývoji i rutinním QA/QC farmaceutické výroby.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření RFIC aplikací na další API a komplexní farmaceutické formulace.
• Integrace pulzní amperometrické detekce a hmotnostní spektrometrie pro simultánní stanovení kationtových a aniontových nečistot.
• Vývoj nových anodických a katodických výměn polímerů pro lepší separaci nabitých molekul.
• Online monitoring procesů fermentace a čištění aminoglykosidů pomocí inline IC systémů.

Závěr

Potlačená vodivostní iontová chromatografie s RFIC systémem a hydroxidovými kolonkami IonPac AS18 či AS11-HC poskytuje rychlé, citlivé a vysoce reprodukovatelné stanovení sulfátového protijonu a aniontových nečistot v aminoglykosidech. Dual-channel konfigurace navíc umožňuje komplexní farmaceutický rozbor ve vysoce automatizovaném režimu.

Reference

• Rao R.N., Nagaraju V. J. Pharm. Biomed. Anal. 2003, 33, 335–377.
• Williams R.C., Boucher R.J. J. Pharm. Biomed. Anal. 2000, 22, 115–122.
• Suzuki N. et al. J. Chromatogr. A 1998, 829, 411–415.
• Kaukonen A.M. Vikki Drug Discovery Technology Center, 2006.
• Nair J.B., Izzo C.G. J. Chromatogr. 1993, 640, 445–461.
• Impurities in New Drug Substances, ICH Q3A, 1995.
• Cassidy S.A. et al. J. Pharm. Biomed. Anal. 2004, 34, 255–264.
• Ion Chromatography in the Pharmaceutical Industry, Dionex App. Note 106, 1996.
• Quantification of Anions in Pharmaceuticals, Dionex App. Note 116, 2004.
• Taylor G.E. J. Chromatogr. A 1997, 770, 261–271.
• Michael A.P., Ko C.Y., Guh H.Y. J. Chromatogr. B 1998, 709, 166–172.
• Jagota N.K. et al. J. Pharm. Biomed. Anal. 1995, 13, 1291–1295.
• Kotinkaduwe R.P., Kitscha R.A. J. Pharm. Biomed. Anal. 1999, 21, 105–113.
• Stead D.A. J. Chromatogr. B 2000, 747, 69–93.
• Gonzalez L.S., Spencer J.P. American Family Physician 1998, 58, 1811.
• Determination of Inorganic Anions and Organic Acids in Fermentation Broths, Dionex App. Note 123, 2004.
• Olsen L.L. et al. J. Pharm. Biomed. Anal. 1997, 15, 783–793.
• Determination of Tobramycin and Impurities using HPAE-PAD, Dionex App. Note 61, 2004.
• Determination of Neomycin B and Impurities using HPAE-IPAD, Dionex App. Note 66, 2006.
• Assay of Paromomycin Using HPAE-IPAD, Dionex App. Note 186, 2007.