Determination of 2-Ethylhexanoic Acid Impurity in Clavulanate

Význam tématu

Clavulanát draselný je klíčovým farmaceutickým API, jehož čistota ovlivňuje účinnost a stabilitu beta-laktamázových inhibitorů. Přítomnost kyseliny 2-ethylhexanové, používané při precipitaci, představuje nebezpečnou nečistotu, kterou je třeba citlivě a reprodukovatelně kvantifikovat. Ionová chromatografie poskytuje rychlou alternativu k tradičním metodám s nižší spotřebou API a zjednodušenou přípravou vzorků.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout a validovat metodu založenou na Reagent-Free™ Ion Chromatography (RFIC™) pro stanovení stopového množství kyseliny 2-ethylhexanové v roztoku draselného clavulanátu USP. Metoda má nahradit složité extrakční postupy dle USP monografie, minimalizovat spotřebu API a zkrátit dobu analýzy.

Použitá metodika a instrumentace

• Systém: Dionex ICS-2100 RFIC™ s isokratickou pumpou, odplyňovačem, eluentním generátorem, autosamplerem a správcem eluentu (EO Eluent Organizer).
• Kolony: IonPac AG11 (2×50 mm) pro čištění a IonPac AS11 (2×250 mm) pro separaci.
• Eluent: gradient KOH (3 mM 0–10 min; 3→60 mM 10–10,1 min; 60 mM 10,1–20,1 min).
• Parametry: průtok 0,25 mL/min, teplota kolony 30 °C, objem injekce 5 µL.
• Detekce: potlačená vodivost s ASRS 300 (recycle režim, 2 mA během separace, 38 mA při čištění).
• Reagenční standardy: 2-ethylhexanová kyselina 99 %, lithium clavulanát USP.

Hlavní výsledky a diskuse

• Limit detekce (LOD) 0,036 µg/mL a kvantifikace (LOQ) 0,12 µg/mL, což odpovídá 0,0072 % a 0,024 % v matrici, výrazně nižší než 0,8 % stanovené monografií USP.
• Lineární rozsah 1–7 µg/mL (0,2–1,4 %) s koeficientem r² = 0,9991.
• Přesnost metody (recovery) pro 0,4 %, 0,8 % a 1,2 % spikované 2-ethylhexanové kyseliny v matici: 94,1 ± 1,7 %, 99,0 ± 2,2 % a 100,0 ± 1,0 %.
• Reprodukovatelnost: RSD retence 0,06–0,18 %, RSD ploch 0,7–2,0 % (15 injekcí/den po dobu 5 dnů).
• Doba analýzy pod 20 minut včetně vyplachu matrice (60 mM KOH).

Přínosy a praktické využití metody

• Odstranění organické extrakce šetří API a zjednodušuje přípravu vzorků.
• Snížená spotřeba vzorku a eluentu zvyšuje efektivitu a udržitelnost laboratoře.
• Vysoká citlivost a přesnost podporují rutinní QA/QC analýzy farmaceutických přípravků.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření metody na další organické nečistoty v komplexních matricích.
• Integrace s automatizovanými a on-line monitorovacími systémy ve výrobních linkách.
• Další vývoj RFIC technologií pro eliminaci dalších přídatných reagentů a zkrácení doby analýzy.

Závěr

Vyvinutá RFIC metoda pro stanovení kyseliny 2-ethylhexanové v draselném clavulanátu je citlivá, přesná a reprodukovatelná. Nabízí významné zjednodušení oproti současné USP proceduře a je vhodná pro rutinní farmaceutickou kontrolu kvality.

Reference

1. Reading C., Cole M. Clavulanic Acid: A Beta-Lactamase-Inhibiting Beta-Lactam from Streptomyces clavuligerus. Antimicrob Agents Chemother. 1977;11(5):852–857.
2. Cole M. et al. Antibiotics. US Patent 4,525,352. 1985.
3. Saudagar P.S., Survase S.A., Singhal R.S. Clavulanic Acid: A Review. Biotechnol Adv. 2008;26:335–351.
4. Bersanetti P.A. et al. Kinetic Studies on Clavulanic Acid Degradation. Biochem Eng J. 2005;23:31–36.
5. Hirata D.B. et al. Precipitation of Clavulanic Acid from Fermentation Broth with Potassium 2-Ethylhexanoate Salt. Sep Purif Technol. 2009;66:598–605.
6. United States Pharmacopeia. Clavulanate Potassium Monograph. USP 33, NF 28. 2010.
7. Dionex Corporation. Application Update 157: Trace Anion Contamination in Electronics. 2006.
8. Dionex Corporation. Product Manual IonPac AG17 and AS17 Columns. Doc. 031529-02. 2002.
9. Dionex Corporation. Product Manual IonPac AG11 and AS11 Columns. Doc. 034791-12. 2009.
10. United States Pharmacopeia. General Chapter č. 1225 Validation of Compendial Methods. USP 33, NF 28. 2010.